Информационная статья в разделе TT.
Данная процедура заказывается в VC-tuning, только под определенные тюнинг проекты.
Предположим, что автомобиль уже усовершенствован: заменен штатный воздушный фильтр, установлена полная система выхлопа, но это не очень помогло увеличить мощность и крутящий момент. Как быть? Есть несколько способов тюнинга двигателя с целью улучшения его характеристик. Не будем вдаваться в подробности устройства двигателя и другие нюансы. В данной статье представлены способы тюнинга двигателя.
Как уже отмечалось, тюнинг двигателя осуществляется различными методами. Конечно, их можно сделать по отдельности, однако для достижения наилучшего результата рекомендуется проводить все манипуляции в одно время.
Совет: доверьте все манипуляции с двигателем специалисту по тюнингу. Когда сборка и компоновка «сердца» автомобиля проходит в специально оборудованной мастерской, где есть все необходимое оборудование и инструменты – это залог того, что вы получите хороший результат.
Также важно учитывать предназначение автомобиля. Если у вас автомобиль, на котором вы обычно ездите на работу и обратно, возможно, вам и не нужны существенные изменения параметров двигателя.
Также имейте в виду, что у многих современных двигателей есть электронный блок управления (бортовой компьютер). Если делать тюнинг двигателя, придется вносить изменения в компьютер - производить чип тюнинг (если такое возможно для данной модификации).
Принцип работы двигателя
Двигатель внутреннего сгорания представляет собой "большой воздушный насос", где топливо впрыскивается либо непосредственно в цилиндры, либо подается вместе с воздухом через впускной клапан посредством вакуума, создаваемого поршнем, когда он опускается вниз в цилиндре (а еще когда воздух нагнетается механическим компрессором или турбонаддувом). Когда поршень поднимается, смесь из воздуха и бензина поступает в цилиндр. Рабочая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания, и происходит реакция горения. Затем поршень опускается вниз и снова поднимается, обеспечивая выход газа через выпускной коллектор и выхлопную систему. Затем все начинается снова. Обратите внимание, что поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру дважды за один полный цикл.
Головка блока цилиндров
Поток газа. Воздушный поток, проходящий через головку блока цилиндров, может замедляться или образовывать завихрения, если на его пути встречаются неровности. Сглаживание шероховатостей на впускном окне, каналах и изгибах способствует беспрепятственному поступлению воздуха в цилиндры. Воздушный поток становится стабильным, турбулентность сокращается, при этом увеличивается скорость поступления воздуха.
Внимание: головки бывают с вертикальным и горизонтальным вихрем. Такой дизайн улучшает характеристики воздушного потока (еще одна причина, по которой тюнингом двигателя должен заниматься специалист в тюнинг мастерской).Совмещение разъемов. Точное совмещение входных и выходных отверстий на выпускном и впускном коллекторах увеличивает равномерный поток воздуха и уменьшает турбулентность.
Путем тюнинга можно повысить крутящий момент или добиться максимальной мощности. Также можно увеличить или уменьшить расход топлива, здесь вероятнее всего будет так: что-то одно увеличиться, а другое при этом уменьшиться. Важно отметить, что не все головки блока цилиндров хорошо реагируют на портирование. Сначала лучше посоветоваться с мастером.
Еще раз отметим, что тюнинг двигателя должен проводиться исключительно компетентными людьми, иначе можно все испортить и получить дисбаланс.
Специальная головка блока цилиндров (для тюнинга)
Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что представлено много вариантов таких головок, и стоят они недешево. Все соединительные разъемы и патрубки такие же, как и у обычных ГБЦ, поэтому никаких переделок не потребуется.
Совет: сегодня головки блока цилиндров периодически совершенствуются производителями, от модели к модели появляются более современные. Поэтому вместо родной головки можно установить другую, взятую с более поздней модификации такого же автомобиля. Она может идеально подойти к блоку, в крайнем случае, потребуются доработки.
Расточка блока цилиндров увеличивает объем двигателя. Он обычно указывается либо в литрах (2 литра, 1,8 литра, 4 литра и т.д.), либо в кубических сантиметрах (см3). Например, объем двигателя 2 л. равен объему в 2000 см3. На американских автомобилях объем двигателя указывается в кубических дюймах (ТС или CI). Для перевода в куб. см можно воспользоваться калькулятором.
Важно: для большинства автомобилей цифра в куб. см округляется в большую или меньшую сторону, когда нужно перевести и указать объем в литрах. Объем одного цилиндра вычисляется путем деления общего объема двигателя на количество цилиндров. Например, 4-х цилиндровый двигатель объемом 2 литра будет иметь объем одного цилиндра 0,5 литра, также, как и 8-и цилиндровый двигатель с объемом 4 литра – 0,5 литра на один цилиндр.
Расточка цилиндров производится на станке. Смысл в том, чтобы обточить цилиндры изнутри, то есть добиться их правильной геометрии. Для расточенных цилиндров нужны поршни, большие по диаметру. Важно обеспечить идеальное совмещение поршней и цилиндров, чтобы получить в итоге необходимый уровень компрессии. Расточка цилиндров – сложный процесс, требующий точного оборудования и расчетов.
Совет: очень часто к разным по размеру двигателям подходит одинаковый блок. Так почему бы не использовать ваш блок для двигателя большего объема?
Строкер кит (комплект для тюнинга двигателя). Многие компании производят комплекты для механического тюнинга двигателя (в основном для американских 8-и цилиндровых автомобилей). Обычно строкер киты состоят из коленчатого вала, шатунов, поршней, поршневых колец и подшипников. Они изменяют длину хода, а соответственно и объем двигателя. Крутящий момент при этом возрастает, но поршни изнашиваются быстрее за счет увеличения хода.
Виды поршней
Литые с выемками и просто литые. Литые поршни очень тяжелые, поскольку состоят из алюминиевого сплава, содержащего кремний. Используются большинством производителей.
Литые поршни бывают трех типов:
Кованые поршни. Они цельные, сделаны из алюминиевого сплава с незначительным содержанием кремния. Изготавливаются методом прессования подогретого металла в форме. Стоят они дорого и в основном ставятся на автомобили, обладающие очень большой мощностью.
Поршень с плоским днищем
Поршни бывают куполообразные, с выемками и с плоским днищем. Конструкция поршня влияет на уровень компрессии и предположительно на скорость сгорания смеси в цилиндрах. Поршень с выемкой создает дополнительное пространство для клапанного зазора.
Высоко-компрессионные поршни повышают компрессию, а низко-компрессионные – понижают.
Повышение компрессии (до определенного предела) ускоряет процесс сгорания топлива, соответственно повышается мощность. Высоко компрессионные поршни создают слишком большое давление, которое в свою очередь повышает температуру. В совокупности это увеличивает нагрузку на сами поршни, ускоряя их износ. Чрезмерное повышение компрессии приводит к негативным последствиям – детонации и повреждению двигателя.
Для автомобилей с турбонаддувом требуется малая компрессия. Дело в том, что разогретый воздух от турбины смешивается с летучими парами бензина, и двигатель детонирует. Хотя все зависит от того, какие именно использовались запчасти.
Кстати, уровень компрессии можно уменьшить или увеличить. Есть два способа: заменить прокладку под головку (толще или тоньше) или отшлифовать саму головку. Поскольку речь зашла о прокладке, не лишним будет сказать, что лучше ставить специально предназначенную для тюнинга прокладку, поскольку она будет выдерживать избыточное давление в результате тюнинга.
Распределительный вал
Замена штатного распредвала – популярный способ тюнинга двигателя наряду с расточкой блока цилиндров. Распределительный вал имеет лопасти в форме груши. Он управляет открытием и закрытием клапанов для впускных и выпускных портов. Форма лепестка служит для управления продолжительностью и сроками этого открытия и закрытия.
Одиночный верхний распределительный вал (SOHC): Имеет лопасти, которые управляют и впускными, и выпускными клапанами.
Два верхних распределительных вала: (DOHC): один распредвал управляет впускными клапанами, а другой – выпускными.
Тюнинговый распредвал позволяет продлить время открытия и закрытия клапанов (влияет на ход клапана). За дополнительное время (пока открыт клапан) в двигатель поступает больше воздуха и бензина. Существует несколько видов тюнинг распредвалов:
Mild Road Cams (для умеренной езды). Может быть установлен практически на любой машине. Улучшает приемистость, мощность, а в некоторых случаях способствует экономии топлива.
Fast Road Cams (для быстрой езды). Идеально подходит для скоростных автомобилей. Увеличивает мощность автомобиля, экономит расход горючего, но нестабильно работает на холостом ходу. Больше поднятие и продолжительность.
Competition Cams (спортивные). Предназначены для спортивных автомобилей. Несмотря на то, что хорошо повышают мощность, такие валы быстро изнашиваются, увеличивают расход топлива и обладают неровным холостым ходом.
Имейте в виду, что спортивные, а также распредвалы для быстрой езды будут понижать крутящий момент, поскольку ход клапанов будет частично совпадать. Если установить спортивный распредвал, то медленно ездить не получиться, поскольку нормальная работа двигателя начнется с 2000-3000 оборотов.
Сегодня существуют разнообразные клапанные кулачки (появились несколько лет назад).
Тюнинг клапаны
Клапаны нужны для того, чтобы воздух мог заходить в двигатель и выходить из него. Распределительный вал управляет временем открытия клапанов, а толкатель – степенью открытия. Впускные отверстия и клапаны должны быть отполированы. Это позволит убрать острые углы и заусенцы, чтобы они не препятствовали воздушному потоку. Обычно делают по три фаски с трех сторон клапана. Важно, чтобы клапаны правильно размещались в посадочных местах, те есть плотно, без малейших зазоров.
Увеличить количество поступающего воздуха можно путем расширения впускных отверстий и установкой клапанов, больших по размеру. Это кропотливая и сложная работа. При таком способе нужно убедиться в отсутствии зазоров в месте посадки клапана.
Вместо расширения отверстий и установки, больших по размеру клапанов можно просто увеличить количество клапанов, например до 16, 20, 24, 32 и так далее. Такой способ считается лучшим. Если увеличить отверстия и установить большие клапаны, то скорость воздушного потока на низких оборотах уменьшится, а это, вероятно, негативно отразится на крутящем моменте. Но этого не произойдет, если просто добавить несколько клапанов.
Также важно установить специальные клапанные пружины, лучше выбирать тюнинг вариант, поскольку они лучше.
Совет: некоторые двигатели имеют взаимозаменяемые головки, так что можно установить 16 клапанную головку на 8 клапанный блок. Но имейте в виду, что при этом придется кое-что переделывать и подгонять.
Балансировка двигателя (блюпринтинг)
Блюпринтинг (балансировка двигателя по имеющейся схеме) – это необходимая процедура, когда дело доходит до тюнинга двигателя. Интересный факт: многие автомобили во время презентации, специально для прессы демонстрировались с отбалансированными двигателями, но поступали в продажу с обычными. Балансировке подвергаются части двигателя: распределительный вал, поршни, шатуны, подшипники и маховик. Процедура проходит в специально оборудованных мастерских, где проводят испытания двигателя и при необходимости настраивают, изменяют параметры, чтобы все детали работали четко.
Балансировка может улучшить характеристики заводского двигателя. С ее помощью можно повысить мощность, экономичность и продлить срок службы двигателя за счет снижения вибраций, напряжения, грубого хода и снижения веса некоторых деталей. Кроме того, балансировка способствует увеличению лимита оборотов.
Электрический вентилятор
Если уж начали доработку двигателя, то почему бы не поменять вентилятор на электрический? Kenlowe – самая известная марка. В отличие от ременного, такой вентилятор не забирает мощность и топливо у двигателя.
Рекомендации
vc-tuning.ru
Хорошо известные на территории СНГ модели ВАЗ 2101, 2103-06 или Нива принято называть «классикой». Силовые агрегаты на этих машинах карбюраторные и на сегодняшний день сильно устарели, однако с учетом их распространенности находится немало желающих доработать указанные ДВС.
С учетом того, что двигатели сами по себе достаточно простые, не имеют электронного управления, такой тюнинг двигателя ВАЗ классика можно сделать даже самому в условиях гаража. Главное, чтобы под рукой были все необходимые инструменты для разборки ДВС, нужные запчасти, а также наличие знаний и навыков.Результатом может стать форсирование мотора до 110-120 лошадиных сил. Встречаются даже экземпляры с мощностью около 150 л.с. (в зависимости от качества и глубины доработок). В этой статье мы рассмотрим, как поднять мощность двигателя ВАЗ классика.
Читайте в этой статье
Как известно, одним из важнейших параметров применительно к ДВС является рабочий объем. От того, какой объем имеет мотор, зависит его мощность, приемистость агрегата и т.д.
Эксплуатировать более мощную машину комфортнее, так как запас крутящего момента и мощности позволяет не сильно «крутить» двигатель, так как приемлемая тяга появляется на меньших оборотах.
Что касается увеличения рабочего объема, существует два основных способа:
Данные способы активно практикуются для тюнинга серийных двигателей АвтоВАЗа, которые встречаются под капотами разных моделей. Если точнее, речь идет как о самом первом двигателе на «копейке» 2101 с мощностью 60 л.с. или «одиннадцатом» моторе 21011, так и о силовом агрегате ВАЗ 2103-06 с мощностью 71-75 л.с. Также не стоит забывать и о карбюраторном 80-сильном 1.7 литровом моторе на модели Нива и других модификациях указанных выше ДВС.
Вернемся к тюнингу. Чтобы выполнить доработку, можно использовать как серийные детали, так и специальные элементы для тюнинга. В первом случае общая стоимость доработок будет заметно дешевле, так как серийные детали легче найти и дешевле купить.
Итак, рассмотрим конкретный пример. Если имеется двигатель ВАЗ 2101, можно расточить цилиндры до 79 мм, после чего поставить поршни от мотора 21011. Рабочий объем составит 1294 см3. Для увеличения хода поршня нужно иметь коленчатый вал от 2103, чтобы ход составил 80 мм. Затем потребуется приобрести укороченные шатуны (на 7мм.) В итоге объем составит 1452 см3.
Вполне очевидно, что если расточить цилиндры и одновременно увеличить ход поршня, конечным результатом будет объем двигателя «копейки», который составит 1569 см3. Отметим, что аналогичные операции проводятся и с другими моторами на «классических» моделях.
Обратите внимание, независимо от блока, растачивать больше 3 мм цилиндры не рекомендуется, так как значительно возрастают риски сильного утончения стенок и уменьшения ресурса, а также повреждения каналов системы охлаждения.Еще важно учитывать, что после установки другого коленвала и увеличения хода поршня происходит увеличение степени сжатия, что потребует использования бензина с более высоким октановым числом. Также возможно понадобится дополнительная корректировка степени сжатия. Главное, правильно подобрать укороченные поршни шатуны и т.д.
Также добавим, что самым простым и дешевым методом можно считать расточку под ремонтные поршни. Однако даже если расточить блок в последний ремонтный размер, объем увеличивается не больше, чем на 30 «кубиков». Другими словами, на значительный прирост мощности рассчитывать в этом случае никак не стоит.
Читайте также
Если учесть рекомендации специалистов, чтобы двигатель получился оборотистым, не следует стремиться увеличить его объем больше отметки 1.6 л. Увеличение объема выше этого показателя будет означать, что двигатель «тяжелеет» и менее интенсивно раскручивается.
Что касается доработок, отдельное внимание стоит уделить не только блоку, но и ГБЦ. Доработка предполагает шлифовку каналов ГБЦ, по которым горючее поступает из впускного коллектора. Важно добиться не только большего сечения канала, но и плавного перехода, а еще чтобы все каналы в итоге получились одинаковыми.Следующим шагом будет модернизация выпускных каналов и клапанов. Каналы полируются, а клапана можно даже заменить. Например, подбирается подходящий вариант (можно и от иномарки), после чего стержни клапана обрабатываются под размеры для мотора ВАЗ.
Параллельно обрабатывать следует и тарелки клапанов. Важно подогнать все клапана по весу. Отдельно стоит подойти к вопросу установки распредвала. Чтобы двигатель хорошо тянул с «низов» и на высоких оборотах, оптимально подбирать распредвал, который обеспечивает высокий подъем клапана. Параллельно необходима и разрезная шестерня для точной подстройки фаз газораспределения.
Как видно, тюнинг двигателя, в том числе и классики, по объему работ в большей степени затрагивает БЦ и ГБЦ. Однако не следует забывать, что также в тюнинге будет нуждаться и карбюратор. Не удивительно, что для форсированного мотора нужно больше бензина и воздуха, то есть карбюратор нужно также модернизировать и настраивать.
Что касается деталей для ДВС, все будет зависеть от конкретных задач. Если позволяет бюджет, лучше всего поставить специальные шатуны, литые поршни заменить на кованные, также рекомендуется замена подшипников и т.д.
Еще следует позаботиться о том, чтобы в двигатель поступало достаточное количество воздуха на разных режимах, для чего потребуется заменить штатный воздушный фильтр на фильтр нулевого сопротивления (нулевик). Отдельных настроек потребует угол опережения зажигания (УОЗ). В большинстве случаев выпуск также по умолчанию меняется на паук 4-2-1, на выходе ставится «прямоток».
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется тюнинг и настройка карбюратора. Из этой статьи вы узнаете о настройках карбюраторного впрыска, а также что нужно учитывать для получения тех или иных результатов в рамках тюнинга карбюратора. Напоследок хотелось бы добавить, что если все работы выполнены грамотно, тогда даже значительное увеличение объема двигателя не сильно влияет на расход топлива. Более того, расход может упасть. Дело в том, что лучшая тяга, эластичность и приемистость мотора после доработок позволяют меньше раскручивать силовой агрегат на пониженных передачах для ускорений и поддержания привычного темпа езды.
Главное, правильно настроить карбюратор и систему зажигания с учетом изменившегося рабочего объема ДВС. В результате форсированный двигатель повышает комфорт эксплуатации ТС, а сама процедура зачастую получается дешевле, чем свап двигателя или, тем более, установка турбонаддува на карбюратор с минимальными переделками уже имеющегося силового агрегата.
Читайте также
krutimotor.ru
Многие автовладельцы задумываются о тюнинге (возможности увеличения мощности двигателя) своего автомобиля. В настоящее время существует множество вариантов тюнинга, которые позволяют решить проблему с нехваткой мощности мотора. Расскажем более подробно о том, как выполняется такой тюнинг двигателя, впоследствии называемый форсированный двигатель.
Затронем также тему стоит ли делать чип тюнинг, и можно ли потерять заводскую гарантию при таком вмешательстве в силовой агрегат.
Чип – это, наверное, самый простой и самый популярный способ увеличения мощности двигателя. Такой тюнинг подразумевает внесение корректировок в программу работы силового агрегата, что позволяет получить дополнительные лошадиные силы.
Подобное увеличение мощности подразумевает установку небольшой по размерам коробочки, которая подключается к блоку управления работой мотора. Всю работу может выполнить автовладелец самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.
В продаже можно найти различные варианты чип тюнинга, которые различаются степенью форсировки мотора. Необходимо лишь помнить о том, что если вы используете серьезные варианты тюнинга, зачастую требуется дополнительно заменить выхлопную систему и ряд других компонентов силового агрегата.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Из преимуществ подобного варианта увеличения мощности можно выделить:
Разновидностью тюнинга является прошивка работы блока управления. Производится данная работа с помощью специального программного обеспечения, которое позволяет изменять программу «мозгов» мотора.
Подобный вариант тюнинга в зависимости от конкретного мотора и автомобиля позволит вам получить от 15 до 30 процентов прироста мощности.
Стоит ли делать чип тюнинг в том случае, если гарантия автомобиля еще не закончилась? Проводить прошивку блока управления двигателя в автомобиле, который находится на гарантии, мы бы вам не рекомендовали, так как такое вмешательство в работу силового агрегата неизменно приводит к отказу в предоставлении бесплатного ремонта у дилера.
Установка дополнительной турбины позволяет существенно увеличить мощностные показатели силового агрегата.
В отдельных случаях при использовании мощных турбин, которые работают с давлением в 1 бар и более, удается увеличить мощность мотора в два раза и даже более.
При установке небольших по объему турбин или же замене штатных маломощных нагнетателей в большинстве случаев отсутствует необходимость проводить какие-либо дополнительные работы. Если же вы используете мощный турбонаддув, то необходимо проводить замену блока управления, коленвала, шатунной группы и других силовых элементов форсированного двигателя.
Аналогичным образом производится установка компрессора, который использует схожий с турбонагнетателем принцип работы. Установка компрессора подразумевает дополнительный монтаж интеркулера, который отвечает за охлаждение воздуха. С помощью компрессора удается получить существенный прирост мощности силового агрегата, однако стоимость такого тюнинга находится на достаточно высоком уровне.
В отдельных случаях, когда автовладелец хотел бы получить существенный прирост мощности, куда проще заменить мотор целиком, чем пытаться проводить тюнинг двигателя, выжимая из установленного силового агрегата лишние лошадиные силы.
Стоимость такого тюнинга может быть достаточно высока, однако если автовладелец сможет продать свой старый мотор, это позволит существенно уменьшить стоимость проводимых работ.
Необходимо учитывать, что при свапе силового агрегата возникает необходимость усиления элементов подвески, замены коробки передач, приводов и выхлопной системы. Все это неизбежно приводит к существенному усложнению проводимой работы.
Из преимуществ замены двигателя можем отметить возможность существенного увеличения мощности автомобиля, что позволяет кардинальным образом решить проблему нехватки лошадиных сил.
В то же время необходимо учитывать повышенную сложность проведения подобной работы, поэтому выполнять ее должен исключительно опытный моторист.
Следует учитывать также высокую стоимость замены силового агрегата и сопутствующих узлов. Продать их в последующем затруднительно, что неминуемо приводит к увеличению бюджета данной затеи.
Многие автовладельцы решаются на установку спортивных распредвалов, поршней, шатунов и других облегченных и усиленных компонентов. Одновременно проводится расточка цилиндров, что позволяет увеличить объем двигателя. Подобная работа отличается повышенной сложностью и потребует соответствующего опыта от исполнителя.
В продаже можно найти соответствующие ремкомплекты, которые предназначены для той или иной модификации мотора. Использование таких тюнинг комплектов позволяет гарантировать сохранение ресурса двигателя и упрощает проводимые работы.
Проведя модернизацию системы зажигания можно получить дополнительно около десятка лошадиных сил без какого-либо снижения ресурса.
В данном случае можем порекомендовать вам использовать уже готовые системы зажигания, что позволит значительно упростить проводимые работы.
В специализированных магазинах автовладельцы могут найти уже готовые блоки для изменения системы зажигания. Можно подобрать вариант, разработанный для конкретного автомобиля, что и позволит провести все максимально качественно и без потери надежности двигателя.
При наличии определенного опыта можно выполнить такой тюнинг системы зажигания самостоятельно, что позволит вам сэкономить на использовании услуг профессиональных мотористов.
В то же время вам необходимо максимально точно рассчитать увеличившуюся мощность и определить, не потребуется ли заменить выхлопную систему или же силовые элементы двигателя.
Вам лишь необходимо подобрать модификацию прямотока, который подходит к конкретному двигателю. Лучше всего это доверить опытному специалисту, что и позволит гарантировать качество выполненного тюнинга.
dvigatels.ru
Если вы найдете ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.
В предыдущей статье "Тюнинг автомобиля своими руками" мы рассмотрели общие вопросы внешнего тюнинга автомобиля. Как продолжение предыдущей статьи рассмотрим вопрос тюнинг двигателя.
Тюнинг двигателя своими руками не подвластен тем, кто не имеет навыков в его обслуживании и ремонте. Без наличия, каких либо технических знаний, незачем этим заниматься.
Более того, по некоторым моментам тюнинг двигателя намного сложнее обыкновенного ремонта, так как требует комплексного подхода к любой его реконструкции.
Особенно это касается чип-тюнинга двигателя, где требования к специалисту должны быть очень жесткие.
Данные мероприятия, прежде всего, проводится с определенной целью, которая для многих автолюбителей очевидна – это улучшить его технические характеристики. Так как такие работы не из дешёвых, многие стараются провести тюнинг двигателя своими руками.
Но прежде чем начинать такие работы, вы должны понимать, что двигатель это такое устройство, в котором все взаимосвязано, и что-то изменяя в одном, вы можете повлиять на другое более важное.
Изменение нагрузок под разными режимами работы двигателя может привести к непоправимым последствиям.
Основное, на что стремятся воздействовать специалисты в процессе тюнинга двигателя, это:
И это естественно, так как это основные составляющие работы двигателя, которые влияют на работу автомобиля.
Обычно добиваются этого двумя способами:
Увеличение крутящего момента добиваются тремя способами.
Первый способ.
При первом способе используются такие характеристики двигателя, как его объем и давление в цилиндре.
Если углубиться в глубокие познания двигателя внутреннего сгорания, то можно вспомнить, что сам крутящий момент, как многие думают, ни в коем случае, не зависим от частоты вращения коленчатого вала.
На его показатели напрямую влияют рабочий объем двигателя и давление в цилиндре, про которые мы говорили выше.
Естественно, чем большего объема двигателя мы добьёмся, тем больший крутящий момент будет. Но тут все зависит от самой конструкции двигателя.
С давлением немного сложнее. Увеличить его можно, увеличив степень сжатия, которая в свою очередь зависит от детонации.
Или нагнать в двигатель как можно больше топливовоздушной смеси, при этом, можно предположить, выделится на много больше тепла и образуется большее давление.
Очевидно, что применение данного способа больше характерно только для атмосферных двигателей.
Второй способ.
Второй способ проще для понимания и характерен для двигателей с турбонаддувом. Благодаря тому, что в таких двигателях есть возможность изменить величину наддува, увеличив ее, удастся увеличить крутящий момент коленчатого вала двигателя.
Третий способ.
Третий способ, является самым распространённым, но это не значит, что самым успешным. При данном способе подвергается изменению камера сгорания и каналы, подающие горючую смесь.
Рабочий объем двигателя обычно увеличивают двумя способами.
Первый способ.
Заключается в замене коленчатого вала двигателя на другой с большим эксцентриситетом (числовой показатель конического сечения, который показывает степень его отклонения от окружности).
Второй способ.
Другой способ более прозаичен, необходимо расточить цилиндры двигателя под поршни большего размера.
Так какой способ лучше со стороны экономии средств.
Если честно, то два эти способа дороги сами по себе. Вопрос стоит в том, насколько один способ дороже другого, и какой способ более удобен и практичен. А так же тюнинг какого двигателя вы собираетесь проводить.
В каждом способе кроются свои подводные камни, про которые стоит рассказать.
Сложность заключается в том, что найти коленчатый вал с большим эксцентриситетом, который подойдет для вашего двигателя очень сложно, но если постараться то можно.
Производство их дорогое, мало, кто их делает и только под заказ. Поэтому в данном случае лучше купить стандартный коленчатый вал и уже под него подбирать поршня и шатуны.
Конечно это дополнительные затраты, ведь новая поршневая группа и шатуны стоят не дешево, да и найти их еще надо. Но если вы захотели сделать тюнинг двигателя своими руками, то придется раскошелиться. А кто ищет, тот всегда найдет.
Однако сразу появляется первый «подводный камень». Короткие шатуны, которые нам придется поставить на коленчатый вал с большим эксцентриситетом, в ходе работы образуют больший угол переламывания по отношению к оси движения, а соответственно они сильнее прижимаются к стенке цилиндра.
А тут уже цепочка мыслей вам должна быть понятна. Больше прижимаются, больший коэффициент трения, увеличивается показатели сопротивления движения поршня. Вследствие того, что нагрузка на короткий шатун больше, надежность такой конструкции вызывает сомнения.
Однако для фанатов своего дела, которые не обращают внимания на такие мелочи, это не проблема. Данный способ достоин того, что бы «жить» и с успехом применяется для увеличения объема цилиндра при тюнинге двигателя.
Реализовать данный способ можно за счет увеличения диаметров цилиндров и это тоже интересный способ и на первый взгляд менее затратный.
Для профессионального автомобилиста не секрет, что практически все двигатели имеют достаточные стенки цилиндров для того, что бы расточить их на 1, 2 мм. Обычная ширина стенки цилиндра семь, восемь миллиметров, что вполне достаточно для расточки.
Положительным моментом в этом есть то, что можно использовать серийными поршневыми группами.
Но еще раз можно заметить, что говорить о том, какой способ дешевле невозможно, так как стоимость работ зависит от многих факторов и один из них это марка двигателя вашего автомобиля.
Тюнинг двигателей такого типа, хоть и значительно легче, чем описанных выше, все же имеет свои особенности. В данном случае, нам не придется разбирать двигатель и увеличивать объем цилиндра или менять коленчатый вал.
Здесь нам достаточно будет просто увеличить величину наддува. Основа этого способа лежит в возможности управлять работой компрессора, какого типа он бы не был.
Как все это происходит.
Все мы знаем, что работа любого типа компрессоров напрямую зависит от частоты оборотов двигателя. Величина давления воздуха, которое выдает компрессор прямо пропорционально высоте оборотов двигателя. Но давление не может быть бесконечным и должно регулироваться.
Для его регулировки существует специальный блок управления, который стравливает лишнее давление. Под настроив этот блок управления, мы сможем добиться, что величина максимального давления, при котором происходить стравливание воздуха будет выше.
Отсюда следует, что смесь топлива с воздухом будет попадать в цилиндр под большим давлением и заполнять больший объем, чем при стандартных настройках блока управления компрессором.
Однако все это необходимо делать в разумных пределах, так как в двигателе технологически заложен некоторый запас прочности, но он не безграничный. Но если вы решили все же перешагнуть разумный придел прочности, вам необходимо будет обязательно произвести более серьезные изменения в конструкции двигателя, чтобы он не вышел из строя.
К таким изменениям можно отнести изменение системы охлаждения, увеличить камеры сгорания в цилиндрах, поработать над увеличением степени охлаждения двигателя, поставить дополнительные воздухозаборники и т.д.
Может быть, даже придется заменить чугунный коленвал на стальной, поставить поршни более прочные чем, те которые стояли. В общем, карманы придется вывернуть по полной.
Следующий способ увеличения крутящего момента двигателя это работы по внесению изменений в газодинамике.
Суть данного способа понять не сложно. Для увеличения крутящего момента мы просто увеличиваем порцию топливо-воздушной смеси.
Что бы этого добиться, необходимо просто дополнительно обработать выпускные и впускные каналы и сделать их более ровными и гладкими, убрать все заводские дефекты, которые обычно всегда имеют место.
Так же можно пройтись по острым углам, стыкам деталей, провести замену клапанов и седел. Работы достаточно много, но самое интересное, что не всегда это дает ожидаемый результат.
Почему?
Да потому, что все что происходит в двигателе до конца еще не изучено, ведь до сих пор создаются и разрабатываются новые двигатели внутреннего сгорания с лучшими характеристиками, чем их предшественники. И будут, наверное, создаваться пока не придумают совершенно другие виды двигателей.
Все что происходит внутри двигателя, изучают на специальных стендах, вычисляют математическими формулами и просматривают с точки зрения физических явлений.
И то после всех вычислений и доработок у специалистов получается совершенно другой результат, чем ожидалось. Поэтому к своей цели ученные идут методом постоянных испытаний и проверок.
Тут нельзя просто взять подпилить, подрезать, подточить где то и что то и уповать на отличный результат. Бывает, конечно, что результат положительный, но тут уж 50 на 50, как повезет.
Поэтому данный способ имеет право на существование. Конечно, есть спецы, которые набили руку и в результате многих экспериментов добились хороших результатов, но таких людей на пальцах можно пересчитать в вашем городе.
В данной статье тюнинг двигателя своими руками мы рассмотрели один из вопросов увеличение крутящего момента коленчатого вала.
В следующей статье вы рассмотрим с вами вопрос увеличение мощности двигателя с помощью тюнинга двигателя.
Рекомендую просмотреть интересное видео ТЮНИНГ ДВИГАТЕЛЯ.
Если в статье есть видео и оно не проигрывается, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно введите любое слово и нажмите "ОТПРАВИТЬ". Спасибо.
ЭТО МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛЕЗНЫМ:
ПОДЕЛИТЬСЯ НОВОСТЬЮ С ДРУЗЬЯМИ:
autotopik.ru
Мощностной тюнинг — увеличение мощности и доработка двигателя (увеличение степени сжатия и оборотистости). О форсировании двигателя ходит масса легенд, на форумах ведутся постоянные споры, но не все понимают, чего именно хочется получить от своего автомобиля, и в какую сумму это обойдется, ведь сделать форсировку даже самого простого двигателя (Ваз-2106, 2108 или «девятки») своими силами достаточно сложно, придется обращаться к специалистам.
Все доработки агрегатов автомобиля связаны с затратами времени и денег, а от качества выполненных работ зависит безопасность владельца автомобиля и окружающих. Вот немногие факторы, которые надо принимать во внимание, задумываясь о тюнинге мотора:
Практически все бензиновые и дизельные двигатели в большей или меньшей степени пригодны для форсирования. Форсировка может привести как к уменьшению, так и к увеличению моторесурса двигателя, в зависимости от того, какие именно работы производятся. Ресурс любого двигателя напрямую зависит от режима эксплуатации автомобиля. Если машина эксплуатируется в нормальных, средних режимах на хорошем масле, то двигатель будет служить очень долго, а если это street racing, то извините.
К примеру, если взять заводской мотор и тюнинговый, собранный “с нуля” в специализированном центре опытными мастерами, то при одинаковых условиях эксплуатации второй двигатель пройдет в два раза больше. Это означает, что ресурс тюнингового двигателя примерно в два раза превышает заявленный заводом-изготовителем. Причина этого в том, что при массовом производстве просто нет времени возиться с каждым мотором, выверяя доли миллиметров в зазорах, подбирая поршни по весу. Особенно это актуально для российского автопрома, где основная задача – не обеспечить точность и надёжность, а “уместить” выпускаемую продукцию в так называемое “поле допусков”, а поле это оказывается, в свою очередь, весьма и весьма широким.
Получив доработанный (особенно в сторону более динамичной езды) двигатель, автовладелец неосознанно начинает менять стиль вождения, увеличивая нагрузку на двигатель и другие узлы автомобиля (нога сама давит на педаль газа). Ездить спокойно на тюнинговом автомобиле способны немногие, а это, в свою очередь, снижает ресурс узлов автомобиля.
Моторесурс, а следовательно и износ двигателя зависит, прежде всего от степени форсировки, нагрузки, условий эксплуатации и качества ГСМ . Режимы максимальных нагрузок в повседневной жизни используются крайне редко и, как правило, непродолжительное время. Поэтому можно смело утверждать, что при тюнинге ресурс двигателя практически не меняется. И, даже наоборот, может измениться в сторону увеличения. Доводка двигателя это, в большинстве случаев — индивидуальная высококвалифицированная ручная работа, точная подгонка, развесовка, балансировка ДВС. Используется самый современный инструмент, постоянно накапливается опыт и изучаются технологии. Разумеется, качество работы в этом случае несопоставимы с конвейерной сборкой.
Полный, мощностной тюнинг автомобиля – дорогое удовольствие: кроме работы с двигателем потребуется «доводка» коробки передач, тормозной системы, подвески.Так вот, сам собой возникает вопрос: с чего начать доработку двигателя?
Начнем с крутящего момента. Его можно “поднять” во всём диапазоне оборотов двигателя, увеличив рабочий объём двигателя (эту операцию иногда называют “расточкой”). Мощность и крутящий момент в зоне высоких или низких оборотов можно “поднять” заменой штатного распредвала на тюнинговый, с измененными характеристиками, “верховой” или “низовой” соответственно.
Существует множество распредвалов с изменёнными характеристиками. Так какой же способ доработки избрать? В качестве примера возьмём стандартный “ВАЗовский” двигатель, на базе которого строится тюнинговый.
На двигателе с маленьким объёмом (1300см3-1500см3) получить хорошую динамику разгона без сумасшедшей раскрутки двигателя до 6000-9000 об./мин. просто невозможно. Можно собрать, например, двигатель объёмом 1600см3 (колен. вал с ходом 74.8мм, поршень 82.4мм), а распредвал поставить “низовой” с небольшим подъёмом клапанов, при этом “опередить” шестерню распредвала на 2-4 град. При этом мотор будет хорошо “тянуть” с низких оборотов. На двигатель 1700см3 (колен. вал с ходом 78мм, поршень 82.4мм) можно поставить распредвал с подъёмами клапанов начиная с 10.93мм и выше. Эта комплектация мотора считается самой удачной. Двигатель имеет хороший “момент” во всём диапазоне оборотов и хорошо “крутится” до 8000 об./мин.
Двигатель объемом 1800см3 (колен. вал с ходом 80мм, поршень 84мм) больше подходит для сторонников экстремальной езды или людей которым не жалко в скором будущем выкинуть свой блок цилиндров на помойку. При таком литраже крутящий момент позволяет “переключаться” на повышенные передачи даже при небольших оборотах.
Совершенно спокойно можно установить распредвал с подъёмом клапанов от 12 мм.Холостые обороты конечно будут не устойчивые, но терпимые. В среднем нужно устанавливать 1000-1100об/мин двигатель прекрасно их держит. А вот ресурс такого двигателя, к сожалению, оставляет желать лучшего. Бывали случаи, когда на высоких оборотах коленвалы с такими ходами ломались пополам.
Очень существенную, если не главную, роль в подготовке двигателя играет доработка головки блока цилиндров. Грамотно доработанная ГБЦ обеспечивает прибавку мощности двигателя до 20-30%. (существенно улучшаются наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, сгорание смеси и отвод отработанных газов).
Можно установить воздушный фильтр нулевого сопротивления, раздельный выпускной коллектор (“паук” 4-2-1) и прямоточную выхлопную систему, что позволит снизить потери на стадиях впуска и выпуска. В целом тюнинг впускной и выпускной системы достаточно дорог, а прибавку по мощности дает незначительную. Зато, при условии грамотной доработанной ГБЦ, автомобиль приобретает благородный, “породистый” голос.
А если ты только начинающий фанат street racingа и на капитальные затраты на тюнинг двигателя еще не уверен, что готов потратиться, или тебя просто не устраивает динамика автомобиля?
Существует более простой и экономичный вариант мощностного тюнинга двигателя автомобиля — “восстанавливающий мощностной тюнинг”. Суть заключается в обработке двигателя и узлов трансмиссии модификаторами трения “ЭДИАЛ”. Наши препараты позволяют увеличить мощность и приемистость двигателя и узлов трансмиссии. Результат Вы почувствуете обязательно, особенно если авто уже с большим пробегом и «резвость» железного друга заметно понизилась. При этом отпадает необходимость в выполнении многих трудоемких операций, что существенно отражается на цене. Такой мощностной тюнинг доступен любому автовладельцу и его можно осуществить своими силами. Дополнительные десятки лошадей под капотом Вы не получите, но 3-5% увеличения мощности вполне достижимо.
Принцип действия модификатора трения ЭДИАЛ для двигателя хорошо известен: благодаря специальным свойствам состава, изношенные поверхности пар трения восстанавливаются до оптимальных размеров, причем такой точности соответствия поверхностей невозможно добиться механической обработкой. Полученный в результате обработки новый рабочий слой устойчив к коррозии и имеет низкий коэффициент трения.
Применение препарата позволяет устранить износ двигателя, очистить его от нагара. А за счет свойств образовавшегося слоя на поверхностях пар трения существенно повышается мощность двигателя. Это расходовавшаяся ранее мощность на преодоление трения переходит в полезную. Дополнительным преимуществом этого препарата является защита двигателя при работе на повышенных оборотах, что положительным образом сказывается на его долговечности.
Конечно, этого не достаточно для того чтобы стать матёрым уличным гонщиком, но получение удовольствия от возросшей динамики разгона и повышения порога максимальной скорости гарантировано практически для всех пользователей автохимии ЭДИАЛ. К тому же, применение препарата не требует дополнительных вложений в «доводку» подвески и тормозной системы. Для настоящих фанатов уличных гонок применение защитно-восстанавливающих препаратов маловато. Но для любителя безопасной динамичной езды – это то, что надо.
Получение удовольствия от возросшей динамики разгона и повышения порога максимальной скорости гарантировано для всех пользователей модификатора трения ЭДИАЛ. Особенно заметны изменения при обработках малолитражных двигателей, т.к. они работают на пределе своих мощностных возможностей и на них хорошо чувствуются изменение динамики двигателя.
Немаловажно применять качественное топливо для обеспечения его сгорания в камере. Для этой цели автогонщики применяют спортивные бензины с высоким октановым числом (более 100 единиц). В основном такой бензин получают из обычного с добавлением спиртовых присадок, при сгорании которых камера сгорания довольно быстро “зарастает” нагаром.
Есть довольно хорошая альтернатива – применение АКТИВНОЙ ПРОМЫВКИ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ЭДИАЛ для бензинового двигателя. Применение данной присадки обеспечивает дополнительную мощность двигателя (от 3 до 5%). Достигается это за счет увеличенной полноты сгорания бензина и изменения режима горения топливной смеси. Те углеводороды, которые раньше выбрасывались двигателем в атмосферу или дожигались катализатором, сгорают в цилиндрах двигателя, давая ему дополнительную мощность и экономию топлива. Этот процесс сгорания топлива также обеспечивает чистоту камеры сгорания, форсунок, клапанов и всего выпускного тракта.
www.edial.ru
Любая реконструкция двигателя с целью улучшения его характеристик — работа комплексная, основанная на четком представлении о том, что мы хотим получить, как это сделать, и можно ли это сделать вообще. Здесь без знания рабочих процессов, протекающих в двигателе, никак не обойтись. Также необходимо понимать, что в двигателе все взаимосвязано: изменение в одном узле ведет к перемене всего рабочего процесса- от воздухозаборника до среза выхлопной трубы. Причем на разных режимах любое вмешательство оказывает различное воздействие: что хорошо на одном режиме, может оказаться плохо на другом.
К основным характеристикам двигателя мы обычно относим крутящий момент и мощность. Именно их и стремятся увеличить, проводя тюнинг мотора. Осуществить это можно с помощью двух основных способов. Первый способ — увеличение крутящего момента на коленчатом вале. Второй — не трогая величину крутящего момента, переместить его в зону высоких оборотов.
Набор для тюнинга двигателяКрутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно — чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного — возможности этого способа ограничены детонацией. Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы «загоним» в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при ее сгорании в цилиндре и тем выше будет давление в нем. Это справедливо для атмосферных моторов.
Второй вариант применим к семейству наддувных двигателей. Изменив характеристику блока управления, можно несколько увеличить величину наддува, благодаря чему удастся снять больший момент с коленчатого вала.
И третий вариант — добиться лучшего наполнения цилиндров, улучшив газодинамику, — самый распространенный и самый… негарантированный. Идея в том, что нужно сделать нечто с каналами и камерой сгорания… Но все по порядку.
Рабочий объем. Один из основных вариантов — увеличение рабочего объема цилиндров настолько, на сколько этовозможно. В разумных пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее правильный, потому что, увеличивобъем, при этом не изменяя распредвал, т.е. оставив моментную кривую в том же диапазоне оборотов, в котором она и была,водителю не нужно будет переучиваться манере вождения. А на выходе получим искомое — более динамичный автомобиль.
Рабочий объем можно увеличить двумя способами — заменив стандартный коленвал на коленвал с большим эксцентриситетом или расточив цилиндры под поршни большего диаметра. Логично поинтересоваться — что более эффективно и что менее затратно. Ведь что такое объем двигателя: это есть произведение площади поршня на его ход. Увеличив, условно говоря, в два раза диаметр, мы в четыре раза увеличиваем площадь. Потому что в квадрате.
А увеличив в два раза ход, мы лишь в два раза увеличиваем объем. Вот такая математика. Теперь об экономике вопроса. На первый взгляд кажется, что замена кривошипного механизма менее затратна, нежели расточка блока в больший размер. Нюанс в том, что коленвал с большим эксцентриситетом еще найти надо. Делают их на заказ редкие фирмы, производство дорогостоящее и сложное. Разумно в этом случае уповать на стандартизацию производителя. Поэтому логично купить серийное изделие, в нашем случае коленвал, и уже под него подбирать поршневую группу. Конечно, понадобятся другие поршни и шатуны.
Это сложно, но подобрать можно. Вопрос в другом. Конструктивно такой ход закладывает дополнительные механические потери в работе двигателя, виновниками которых станут более короткие шатуны. Это аксиома- поставив коленвал с большим эксцентриситетом, придется поставить более короткие шатуны, ведь нарастить блок мы не сможем. В чем их минус? Чем короче шатун, тем с большим углом он «переламывается», тем с большим усилием он прижимает поршень к стенке цилиндра. А чем больше усилие прижима, при том же коэффициенте трения, тем больше величина сопротивления движения. И этот фактор следует рассматривать не только с точки зрения механических потерь, но и с точки зрения надежности, т.к. короткие шатуны подвергаются большим нагрузкам.
В тюнинге, как правило, такими «мелочами» пренебрегают. Когда нельзя, но очень хочется, то можно. Очевидный выигрыш в плане минимизации затрат — увеличение рабочего объема за счет увеличения диаметра цилиндра. Как правило, все двигатели имеют достаточно толстую стенку цилиндра, запас по прочности. Если, скажем, на два миллиметра увеличить диаметр, то можно получить дополнительный объем. При толщине стенки 7-8 мм одним миллиметром можно пожертвовать. И достаточно часто можно обойтись серийными поршнями. Правда, однозначно заявлять, что увеличение диаметра цилиндров дешевле, нежели замена коленчатого вала, нельзя. Каждый из этих двух способов разумно рассматривать в ракурсе специфики отдельно взятого двигателя.
Наддувные технологии. Семейство турбированных двигателей интересно для тюнинга своими конструктивными особенностями, серьезно упрощающими настройку мотора. В нашем случае можно получить больший момент, опять-таки не трогая ни моментную кривую, ни объем и даже не разбирая двигатель, лишь незначительно изменив величину наддува.
В чем особенность конструкции наддувных двигателей? Прежде всего в особенностях управления компрессором, будь то турбина или механический компрессор. Давление наддува и первого, и второго зависит от количества оборотов двигателя. Чем больше оборотов, тем выше давление. Но увеличивать его можно только до определенной величины. За этим следит блок управления, стравливая лишнее давление. Изменив его характеристику, т.е. слегка подняв планку этого самого стравливания, мы увеличим давление, с которым топливо-воздушная смесь «забивается» в объем цилиндра. И забивает реально больший объем, нежели в случае «щадящих» параметров у серийного двигателя.
Работы по увеличению давления не безболезненны — у серийных двигателей есть определенный запас по механическим и тепловым нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить наддув возможно. Но если перешагнуть, то чтобы не сломать двигатель, придется прибегнуть к дополнительным переделкам — увеличить объем камеры сгорания, изменить систему охлаждения, установить дополнительный радиатор, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать более прочные поршни и обеспечить им охлаждение.
Изменения в газодинамике. Суть понятна — для того чтобы получить больший момент, надо увеличить заряд топливо-воздушной смеси. Что можно сделать? Можно взять инструмент и убрать дефекты серийной сборки — сделать впускные и выпускные каналы более гладкими и ровными, ликвидировать уступы и острые углы в местах стыка деталей, убрать в камере сгорания непродуваемые зоны, заменить клапана и седла. Работы много, но гарантии нет. Почему?
Аэродинамика — вещь непростая. Математически описать процессы, проистекающие в двигателе, сложно. Взять ручку, бумагу и сделать вычисления и исходя из результатов что-то подрезать, отрезать, загнуть — тяжело… Или «кинуть глазом» и сказать, где тут лишнее… Порой результат прямо противоположный ожидаемому или никакой. Ради справедливости надо сказать, что в аэродинамике есть резервы. Но извлечь их гарантированно можно, только выполнив ряд экспериментов, продувая пластилиновые макеты впускных каналов на специальной установке, подбирая их форму и сечение в соответствии с требованиями новых условий работы двигателя. Маловероятно, что это можно сделать «на коленке».
Спортивные распредвалыЧто такое мощность? Это произведение крутящего момента на скорость вращения двигателя. Таким образом, сместив стандартную характеристику момента в зону высоких оборотов, мы получим искомую прибавку мощности. Минус- на низах мотор плохо «едет».
Любой газораспределительный механизм (без механизма изменяемых фаз) позволяет хорошо наполнять цилиндры только в своемдиапазоне оборотов. И как только мы перемещаем вращающий момент в область более высоких оборотов, мы тут же потеряем его внизу. На низких цилиндры будут плохо продуваться, а для обычного дорожного автомобиля это плохо — давим на газ, а он неедет. Водитель должен держать стрелку в зоне высоких оборотов. Трогаться с места — сцепление жечь. Поэтому все серийные двигатели имеют максимальный момент где-то в области разумных 2-3 тысяч, чтобы внизу ничего не провалилось.
Конечно, современные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения такими провалами не страдают. На низких оборотах с помощью регулирующего механизма фазы становятся узкими, перекрытие (длительность одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) маленьким, и на низких оборотах происходит хорошее наполнение цилиндров.
Как только этот двигатель забирается в зону высоких оборотов, фазы расширяются, перекрытие увеличивается , цилиндры начинают хорошо продуваться на высоких оборотах, и мы имеем хороший вращающий момент.
Итак, если у нас традиционный мотор (без изменяемых фаз), мы можем сказать себе: плевать нам на низкие обороты, ставим широкофазный распредвал в двигатель, тем самым позволяем иметь хорошее наполнение в зоне высоких оборотов. Правда,маловероятно, что мы получим большой вращающий момент, скорее всего, мы его по абсолютной величине получим такой же, как у серийного, только в зоне высоких оборотов.
Но произведение его на обороты, на которых он достигается, будет существенно больше, чем у серийного мотора, следовательно, и мощность выше. Двигатель будет иметь ярко выраженный спортивный характер. Использовать таким образом полученную мощность можно, только подогнав передаточные числа в трансмиссии. Это тот путь, который применяется в спорте.
Еще одним путем увеличения мощности двигателя является уменьшение механических потерь. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшениемразмера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др.
Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д. Правда, эти мероприятия, в основном, эффективнына высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.
Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель. Очевидно, первое, что надо решить, — насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель — достичьмаксимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости — это фазы газораспределения.
Необходимо сделать выбор: «строим» ли мы «скоростной» двигатель, который будет «раскручиваться» на высоких оборотах, или «моментный», для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора — именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделитьна две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые — в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытияклапанов.
Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя. Однако это не столь важно, так как основная область их применения — езда по городу. Основное достоинство таких валов — повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу.
Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более «верховой» распредвал — тем сильнее этот эффект.
Разрезная шестерняРекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни — шкива Вернера, который позволяет, не меняянатяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.
Затем все узлы и детали двигателя «настраиваются» на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа — все «подстраивается» под характеристики распределительного вала. Какой бы мотор ни получился в результате — это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы — настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг). Без этого новый двигатель не только не «выдаст» всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива. (Подробнее о чип-тюнинге).
Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату. Есть некий предел, который ограничивает развесовка автомобиля, коэффициент сцепления его шин с дорогой. Смысла «накрутить» двигатель и в результате попросту палить сцепление, жечь резину и крошить ШРУСы — просто нет.
Комплект для установки закиси азотаВ случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернативамеханическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Нитрос- лучший выбор для тех, кто не хочет тратить много денег, нопри этом хочет добиться существенного увеличения мощности двигателя.
Механический тюнинг подразумевает непосредственное механическое вмешательство в работу двигателя, переделку его узлов и агрегатов. Это, в свою очередь, снижает ресурс двигателя, либо ведет к очень дорогостоящим заменам таких частей, как блоки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый и распредвалы, клапаны и т.д. Нитрооксидная система (НОС) включается по желанию водителя, а все остальное время двигатель работает в своем обычном режиме без дополнительных нагрузок и расхода топлива.
Откуда же берется прибавка мощности? Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1,7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха. Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода.
Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.
Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколькопорядков ниже температуры окружающей среды. А как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.
Существуют три типа систем закиси азота — так называемые: «сухая», «мокрая», и система прямого впрыска (direct port).
Все эти радости омрачаются некоторым риском. Все страшные истории про оплавившиеся поршни и сгоревшие движки подкреплены фактами. Пока вы устанавливаете относительно не мощную НОС (нитрооксидная система) , опасаться нечего. Главное выбрать правильный комплект для данного двигателя. 4-х цилиндровые двигатели позволяют получить дополнительные 40-60 л.с., 6 цилиндровые двигатели позволяют получить прибавку в диапазоне 75-100 л.с., малый блок V8 — до 140 л.с., большой блок V8 — 200 л.с. Эта рекомендуемая прибавка мощности, позволяющая оставить механику двигателя без доработки.
Если же это слишком мало для вас, то вам понадобится довольно сильно тюнинговать мотор. Сначала — замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания. Также необходимо использовать качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка более мощного топливного насоса и более холодных свечей зажигания.
avtonov.info
АЛЕКСАНДР ХРУЛЕВ,кандидат технических наук,директор фирмы «АБ-Инжиниринг»,ПАВЕЛ ФАДЕЕВ,инженер
Начиная полтора года назад цикл статей, посвященных форсированию двигателя, мы никак не ожидали, что эта тема вызывает у читателей такой бурный отклик.
Мы думаем, это закономерно. Судите сами — напористые рекламные объявления автосервисных предприятий сулят нам «тюнинг» и «форсирование» двигателей в считанные часы, а авторынки предлагают наборы деталей для форсирования моторов (поршни, распредвалы, разрезные шестерни и т.д.) из разряда «собери сам». Идея тюнингования захлестнула автомобильный мир.
Что есть «тюнинг»
Отсюда вывод, что по сути своей тюнинг двигателя — это повышение его мощности. Причем несколькими способами. Из которых самыми распространенными являются доработка механической части, воздействие на рабочий процесс в двигателе и настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг).
Первый способ наиболее эффективен для повышения крутящего момента на низких и средних частотах вращения. Он основан на увеличении объема цилиндров, что требует существенных изменений в кривошипно-шатунном механизме и поршневой группе, а потому сложен и недешев.
Второй способ доступнее. Он предусматривает изменение формы каналов, камеры сгорания и клапанов, применение распредвала с особым профилем кулачков, точную установку фаз газораспределения. Эффект заметен практически во всем диапазоне частот вращения.
Множество резервов скрыто в системе управления двигателем. Ее модификация сама по себе ненамного улучшает характеристики двигателя — производитель уже позаботился об эффективности управления. Однако, меняя характеристики двигателя, мы обязаны позаботиться об изменении алгоритма управления, согласовав его с новыми условиями, — провести чип-тюнинг. В этом случае можно достичь значительного эффекта, особенно при работе двигателя на высоких оборотах.
На практике, т.е. в реальных автомастерских, чаще всего используется второй способ, так называемый «ускоренный» тюнинг. По времени процедура занимает 2-3 часа и включает в себя замену распредвала на новый, установку «разрезной» шестерни и регулировку карбюратора. Результат такого тюнинга обычно неплохой: крутящий момент увеличивается примерно на 10%. Стоимость услуги невысока (в среднем 150-200 долл.), а потому «ускоренный» тюнинг весьма популярен. И не только среди автомобилистов. Автомастерские средней руки, не располагающие квалифицированным персоналом, включают тюнинг двигателя в перечень услуг для отечественных автомобилей, поскольку для них без труда можно приобрести все «тюнинговые» комплектующие. А необходимый приток средств при этом обеспечивается пресловутым «потоком».
Некоторые СТО, имеющие персонал высокой квалификации, берутся за более серьезные работы: увеличивают рабочий объем двигателя и проводят «доводку» головки блока. Конечно, такой комплекс услуг стоит дороже — от 500долл., да и отнимает больше времени. Поскольку двигатель в этом случае подвергается серьезной переделке, то, по нашему мнению, здесь более уместно говорить о форсировании, которое полнее отражает суть дела.
«К блондинкам нужен другой подход»...
Поставить на «поток» технологию форсирования трудно по целому ряду причин (трудоемкость, специальное оборудование, высокая квалификация мастера, немалая цена).
На данный момент тех, кто желает и кому по средствам оплатить проведение таких работ, совсем немного, да и требования к результату у них самые разные: одни хотят получить низкооборотный двигатель с большим крутящим моментом, другие — высокооборотный мотор с большой максимальной мощностью. А это требует разного подхода к форсированию.
Вот и получается, что форсирование двигателя в полном смысле этого слова — работа заказная, индивидуальная или, как говорят, эксклюзивная. Выгодна ли она автосервису, сказать сложно. Безусловно, «ускоренный» тюнинг проще и заманчивее. С другой стороны, сложная работа, выполненная грамотно и аккуратно, способствует росту авторитета сервисного предприятия, его престижу. И тогда, если есть спрос на эксклюзив, то кому, как не прославленному мастеру, его заказать?
Что же такого делается?
На сервисе, занимающемся форсированием моторов, нередки телефонные звонки такого рода:
— За сколько времени делаете форсирование?
— От недели и выше.
— А сколько стоит?
Называется цена.
Удивленный возглас: «Что же вы такого делаете?!»
Типичная ситуация, подтверждающая, как крепко сидит в сознании убеждение, что стоит только мастеру «подкрутить» там что-то в моторе, как машина, окрыленная новой мощностью, тут же и «помчится».
По этой причине, думаем, будет нелишне напомнить, как же это «делается».
Начнем с того, что степень форсирования двигателя определяет все технологические приемы по его доработке. Другими словами, чем больше желаемая максимальная мощность двигателя, тем больше изменений придется внести в его конструкцию. При этом важно выбрать оптимальный способ доработки двигателя для достижения требуемой степени его форсирования при минимальной трудоемкости и, соответственно, финансовых затратах.
Доработка системы управления двигателем (чип-тюнинг) сама по себе дает прибавку мощности не более 4-6%. Это относится и к обычной карбюраторной системе питания, и к впрысковой. При этом эффект от настройки системы управления без изменения остальных узлов двигателя будет менее заметен на двигателях последних лет выпуска. И наоборот. Поэтому для ВАЗовских моторов повышение мощности ощущается, а вот, к примеру, для моторов Honda — едва ли. Кроме того, эффект от настройки системы управления будет больше, если в комплексе с ней выполнять доработку механической части двигателя.
Настройка карбюраторных систем питания может выполняться разными способами — начиная с подбора проходных сечений жиклеров и кончая установкой других моделей карбюраторов, в том числе сдвоенных.
Настройка электронных систем управления гораздо сложнее. Точно настроить систему управления на различные особенности механической части (фактически — на разные двигатели) удается, по меньшей мере, только по результатам серьезных стендовых испытаний.
Система зажигания в отдельных случаях также требует существенного изменения характеристик. Так, при установке различных распределительных валов оптимальные с точки зрения крутящего момента углы опережения зажигания могут изменяться в весьма широких пределах (% 5-7 и более). И если обычный распределитель зажигания можно перенастроить посредством изменения жесткости пружин центробежного регулятора, то вмешаться в современную электронную систему управления так просто уже не удается.
Кривошипно-шатунный механизм и поршневая группа таят в себе большой резерв повышения мощностных характеристик двигателя.
Наибольшую прибавку мощности дает увеличение рабочего объема цилиндров двигателя за счет увеличения диаметра цилиндра и хода поршня. Первое предполагает применение поршней большого диаметра, второе — установку коленчатого вала с большим радиусом кривошипа.
К сожалению, на практике добиться значительного (более 15-20%) увеличения объема цилиндров исходного блока, как правило, не удается. Также не для всех двигателей можно найти «длинный» коленвал, а если такой имеется, возникают трудности размещения его в блоке (приходится подрезать отдельные элементы внутри блока). Стенки цилиндров с увеличением диаметра становятся тоньше, начинают «дышать». Это ведет к резкому снижению ресурса цилиндропоршневой группы, а иногда — к трещинам и разрушению стенок блока цилиндров. По этой причине стандартный блок двигателя ВАЗ-21083 переделать на объем более 1,7 л весьма проблематично.
Увеличенный объем цилиндров подразумевает установку новых поршней, а иногда коленвала и шатунов. При этом важно выдержать сумму размеров деталей по высоте блока при положении поршня в верхней и нижней мертвых точках. Это условие иногда приводит к необходимости увеличивать длину шатуна, укорачивать поршень и уменьшать диаметр его пальца, чтобы в НМТ поршень не «садился» на противовесы коленвала.
И, наконец, немалый (5-7%) выигрыш в мощности позволяют получить мероприятия, направленные на уменьшение потерь в ЦПГ. Это, как известно, изготовление облегченных шатунов, поршней и поршневых пальцев, а также применение тонких поршневых колец.
Головка блока и газораспределительный механизм (ГРМ) заключают в себе немалые резервы повышения мощности.
Фигурой номер один в этом комплексе является распределительный вал. От него зависит, к примеру, будет ли двигатель «моментным» (с большим крутящим моментом на низких и средних частотах вращения) или «оборотистым» (с высокой максимальной мощностью, реализуемой на высоких частотах вращения). В настоящее время можно приобрести целый ряд специальных «тюнинговых» распредвалов для большинства отечественных двигателей, различающихся профилем кулачков и высотой подъема клапана. Практика показала, что сам по себе такой вал, установленный в стандартный мотор, не обеспечит существенного повышения мощности без правильно подобранной формы камеры сгорания и доработки каналов. Более того, если сравнить «вклад» головки и распредвала в процесс повышения мощности мотора, то эффект от доработки головки блока будет выше.
Доработку головки начинают с выбора клапанов (точнее, размера их тарелки). В случае больших тарелок потребуется замена седел клапанов на седла с большим диаметром.
Далее выполняется обработка каналов в головке и впускном коллекторе с помощью специальных шаровых фрез. При этом каналы не должны быть цилиндрическими: необходимо обеспечить их плавное расширение по направлению к седлу клапана, переходящее в суженный диффузор на самом седле (такая форма снижает потери давления при впуске и выпуске).
Клапаны дорабатывают следующим образом: толщину тарелки уменьшают, чтобы при подъемах она не мешала потоку смеси или выхлопных газов, а профиль седел выполняют как можно более плавным, с уплотнительной фаской не более 1,0 мм.
Очень важное значение имеет доработка камеры сгорания. Главное — это увеличить сечение, открываемое клапанами вблизи боковых стенок камеры. Для этого необходимо расширить камеру, обработав боковые стенки по контуру прокладки головки. А вытеснителями иногда приходится жертвовать — их острые углы не для форсированного двигателя.
Вместо стандартных направляющих втулок клапанов нередко устанавливают специальные бронзовые — они более долговечны в условиях повышенных нагрузок и лучше отводят тепло от клапана. Обязательно обеспечивают фиксацию коллекторов на головке посредством центрирующих штифтов или втулок, чтобы проходные каналы не имели уступов в месте стыка деталей.
И, наконец, заключительная операция — «проливка» камер сгорания, с целью последующей минимизации разницы в их объемах и достижения требуемой степени сжатия.
Перечень технологических операций по улучшению эксплуатационных характеристик автомобиля в целом можно продолжать и дальше. Включить, к примеру, комплекс работ по доработке трансмиссии, подвески и тормозов. Но, думаем, перечислив и кратко описав ключевые операции форсировки двигателя, нам удалось показать, что за этим понятием стоит трудоемкая работа, которая не может быть дешевой. Точнее, потому она не дешевая, что трудоемкая и точная. И ничего общего не имеет с «ускоренным» тюнингом.
Ясность в любом деле, как известно, прибавляет уверенности. Клиенту — в вопросе: «форсировать — не форсировать, платить — не платить». А мастеру, кроме денег — в полезности своего дела: приятно услышать благодарность хозяина старой «восьмерки», которая легко обходит новые 16-клапанные «десятки».
«Автомобиль и Сервис» о форсировании двигателей:
1. «Будем форсировать?» №№ 7,8,11/1999.
2. «Гоночный автомобиль: на пределе возможностей», №№ 5,6,8/2000.
Доработать каналы в головке блока цилиндров — дело непростое и трудоемкое
Так выглядит впускной коллектор после доработки
Для высокооборотного мотора необходим более легкий и длинный шатун с коротким поршнем (справа)
Доработка поршня двигателя VW позволяет увеличить объем цилиндров с 1,6 л до 2,0 л, если установить соответствующий коленчатый вал в тот же блок цилиндров
«Разрезные» шкивы облегчают точную установку фаз газораспределения
tuningtaza.ru
