Тюнинг двигателя автомобиля

Как увеличить мощность атмосферного двигателя и чем это обернется?

Если вас интересует, как увеличить мощность атмосферного двигателя, то мы приоткроем некоторые технологические решения заводов автопрома. Для увеличения этого показателя проводятся следующие действия:

• увеличивают объем цилиндра;
• заменяют кулачковый вал и клапан стандартного типа;
• используют патрубок;
• устанавливают усовершенствованные воздушные фильтры.

Время показало, что если правильно произвести процедуры по данным изменениям, то атмосферный дизельный двигатель сможет увеличить показатель своей мощности в среднем на 30%. Но, зачастую, бывают случаи, когда и этот достигнутый результат не устраивает, тогда рекомендуется провести установку механического нагнетателя (одного или нескольких), обладающего таким типом передачи, как турбо. В гаражах многие любители экспериментируют со своими автомобилями именно таким образом.

Необходимо отметить, что после увеличения мощности двигателя, значительно увеличивается уровень потребления топлива. Это особенно актуально на трассе, где скорость автомобиля в разы выше, чем в населенном пункте. Кроме того, стоит учитывать и тот факт, что при высоких скоростях традиционная тормозная система не справляется со своей задачей. Следовательно, ее также необходимо модернизировать. В силу этих причин большинство специалистов не рекомендуют автовладельцам производить подобные изменения в своей машине без квалифицированной помощи или хотя бы консультации.

Это интересно: Как правильно пользоваться автоматической коробкой передач

Турбированные двигатели

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.

Увеличение крутящего момента

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.

Сейчасчитают Незаконно отказали в техосмотре: как доказать свою правоту

1.5k

Запись с видеорегистратора – как правильно оформить и использовать в суде

1.1k

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.

Установка ресивера

Главное предназначение данной детали – сглаживание пульсаций воздуха на пути к камере сгорания. Достигается это за счёт применения укороченных впускных патрубков и увеличения объёма камеры ресивера. Данный метод относится к легкому тюнингу двигателя, демонстрирующему неплохие результаты. Его особенностью является максимальное наполнение цилиндров топливовоздушной смесью в диапазоне высоких оборотов при адекватном снижении на низких. При соответствующем изменении конструкции ресивера можно добиться противоположного результата, когда крутящий момент вырастет в диапазоне низких оборотов, но во всём остальном диапазоне приёмистость двигателя уменьшится.

Модификацией данного метода считается монтаж впускной системы с модифицированной геометрией воздушных каналов, что позволяет добиться более качественного наполнения цилиндров во всём диапазоне крутящего момента, руководствуясь информацией о ДЗ и текущих оборотах вращения коленвала. Вариант очень эффективный с точки зрения прироста мощности, но и достаточно дорогостоящий в реализации.

От теории к практике

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 – достичь
максимального 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 разделить
на 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/закрытия
клапанов.

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 шестерня

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни – шкива Вернера, который позволяет, не меняя
натяжения 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.

ТОП-8 способов повышения мощности двигателя

1. Установка коленвала с увеличенным радиусом кривошипа или расточка цилиндров. Объем двигателя становится больше, увеличиваются крутящий момент и мощность. Минусы: дорого и повышается расход топлива. Требуется внимательнее относиться к обслуживанию авто, так как даже небольшая детонация или гидроудар могут обернуться капитальным ремонтом. На многих современных автомобилях данный способ не применим, потому что стенки цилиндров тонкие.

1. Установка модифицированного распределительного вала. Цель — корректировка фазы газораспределения. Метод требует одновременного перехода на другой бензин из-за увеличения риска детонации.

1. Заправка бензина с более высоким октановым числом. Простой и быстрый способ. Однако без программной адаптации вырастает нагрузка на компоненты ДВС. Еще один минус — увеличение затрат.

1. Установка воздушного фильтра «нулевого» сопротивления. Увеличивает подачу кислородно-воздушной смеси и снижает сопротивление движению топлива на впуске. За счет этого повышается коэффициент сжатия в цилиндре и растет мощность на 1-3%. Прирост небольшой, но способ дешевый.

Установка «прямотока». Цель — уменьшить сопротивление выходу отработавших газов. Двигатель быстрее раскручивается. Из недостатков —изменяется звук, многим не нравится

Обратите внимание на качество прямотока, который ставите. Если он сделан неправильно, эффекта может не быть

1. Установка турбины на атмосферные моторы. В результате уровень кислорода в топливной смеси резко вырастает. Повышается сила сжатия и взрыва, а соответственно и мощность. Это один из самых эффективных способов, дающих наибольший прирост на атмосферниках. Однако учитывайте дороговизну и техническую сложность метода. Внимательно выбирайте специалистов, которые возьмутся за работу.

1. Установка выхлопных труб с измененным диаметром. Прогнозируемый прирост 3–5% за счет оптимизации движения выхлопных газов. В идеальном варианте требуется тонкая настройка диаметра устанавливаемых труб.

1. Установка облегченных шатунов или поршней. Используются детали легкой ковки (МАМИ, Mahle и др.). Цель — уменьшение механических потерь при работе ДВС. Прибавка мощности двигателя минимальная.

Особенности улучшения дизельного двигателя

Работа такого мотора основывается на сильном сжатии горючего, после чего происходит его детонация. Для такой системы не подойдёт большинство способов, из-за конструктивных особенностей, но некоторые из них все же показывают неплохие результаты:

• замена встроенной турбины мотора на более мощную;
• использование чип-тюнинга;
• улучшение системы подачи горючего. Хорошо себя зарекомендовала разработка Common Rail. При ней заменяются форсунки и блок подачи топлива.

Устройство дизельного двигателя более сложное, поэтому и большого результата не приходится ожидать. К тому же стоимость изменений достаточно велика, поэтому часто намного проще купить более сильный автомобиль.

Преимущества и недостатки атмосферного двигателя

Плюсы атмосферных ДВС

Главной отличительной особенностью атмосферных двигателей является относительная простота конструкции моторов данного типа. Также стоит выделить больший моторесурс атмосферных бензиновых и дизельных ДВС сравнительно с турбодвигателями. На практике средний срок эксплуатации «атмосферников» в обычных режимах (при условии качественного и своевременного обслуживания) может составлять около 400 — 500 тысяч пройденных километров до первого капитального ремонта. Для турбированных агрегатов ремонт может понадобиться уже через 200-250 тыс. километров.

Атмосферные двигатели проще обслуживать и эксплуатировать, так как простая конструкция данного типа двигателя менее требовательна к качеству горючего и моторного масла. Атмосферные моторы лучше переносят случайную заправку бензином или соляркой низкого качества. Также отмечается высокая ремонтопригодность атмосферных двигателей. Такие двигатели меньше нагружены сравнительно с ДВС, которые оборудованы механическими нагнетателями или турбокомпрессорами.

Упрощенная конструкция атмосферных моторов исключает необходимость дорогостоящего обслуживания и ремонта узлов, которые присутствуют в устройстве двигателей с наддувом: турбины, интеркулеры, компрессоры и т.д. Стоимость запчастей и сервисных работ для устранения тех или иных неисправностей атмосферного двигателя заметно дешевле по сравнению с ремонтом турбомоторов.

Минусы атмосферников

При всех очевидных преимуществах атмосферный мотор не лишен определенных недостатков. Такие двигатели тяжелее и больше по размерам, по мощности, показателю крутящего момента и динамике разгона атмосферные агрегаты явно проигрывают ДВС с наддувом. 

Дело в том, что схема питания атмосферника за счет самостоятельного забора наружного воздуха не позволяет обеспечить оптимальное соотношение топлива и воздуха 1:14 на всех режимах работы двигателя. Другими словами, при низких оборотах мотор засасывает меньше воздуха, а на высоких оборотах эффективному забору воздуха препятствует проходное сечение воздуховодов, сопротивление воздушного фильтра и т.д. Результатом становится то, что на «низах» атмосферник еще не тянет, а на «верхах» уже не тянет. Эффективность работы агрегата на таких режимах заметно снижается, атмосферный мотор обеспечивает наилучшую отдачу в более узком диапазоне сравнительно с турбированными ДВС.

Увеличение мощности двигателя автомобиля своими руками

Увеличение мощности двигателя относится к разновидности тюнинга. Внешне незаметен для человеческого глаза, но заметно улучшает динамику и качественную составляющую автомобиля.

Выделяют 6 способов увеличения мощности:

1.Установка широкофазного распределительного вала вместо стандартного механизма.

Удобный и бюджетный вариант для увеличения мощности своими руками. В помощники берут толкового моториста. Без использования специального оборудования можно справиться.

Монтаж усовершенствованного распределительного вала позволяет обеспечить максимальное заполнение камер цилиндров при высоких оборотах. Отличное соотношение цены затрат и полученного результата.

2.Уменьшение силы трения.

Уменьшение механических потерь при снижении силы трения позволяет добиться положительной динамики увеличения мощности. Акцент делают на снижении силы трения поршней о стенки цилиндров.

Существует несколько способов:

• снижение толщины поршневых колец;
• уменьшение юбки поршня;
• внесение изменений в крепление шатуна к поршню, за счёт смещения его в бобышки поршня.

3.Снижение веса поршневой группы.

Для повышения мощности мотора заменяют штатные элементы двигателя на облегчённые варианты. Эффективность метода специалистами ставится под сомнение. Сегодня не доказано, что изменение веса поршневой группы увеличивает мощность мотора.

Эффективный, но затратный метод. Увеличивает мощность двигателя. Расточка цилиндров увеличивает их объём. Получается хороший привес к стандартной мощности. Среди минусов выделяют возросший «аппетит» машины, выражающийся в увеличении расхода топлива . Затраты на использование машины возрастают.

Многие производители моторов при создании закладывают запас мощности. В нормальном состоянии он не используется. Предназначен для поддержания стабильной работы мотора . Ограничивается мощность за счёт электронной блокировки.

Программное обеспечение, прямые руки и ноутбук способны разблокировать скрытые резервы мотора. Можно добиться прироста мощности. Среди недостатков способа тюнинга двигателя выделяют снижение ресурса эксплуатации.

Установка прямоточного глушителя даёт незначительный прирост мощности. Снижается сопротивление давлению выхлопных газов за счёт специальной конструкции. Среди недостатков отмечают увеличение шумности при движении. Вызывает претензии дорожной полиции.

Вышеназванные способы используют осторожно, чтобы не повредить двигатель. Требуется разумный подход и грамотное выполнение работы

Установка кованых поршней и облегченного маховика

Облегченный маховик:

Данные модификации часто включают в список манипуляций для комплексного тюнинга двигателя с целью повышения мощности. Легкий маховик проще раскрутить, двигатель тратит на это меньше сил, а максимальные обороты двигателя достигаются гораздо быстрее. Одной этой операцией можно получить до 4 процентов прироста мощности двигателя.

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.

Присадки

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.

Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки

Стоит начать с того, что практически любой бензиновый или дизельный двигатель можно форсировать. Так называемый «железный» тюнинг без установки турбины обеспечивает прирост мощности около 10-20%. Доработка мотора посредством установки турбонаддува обеспечивает до 40% увеличения мощности.

Что касается моторесурса, форсирование может как значительно сократить, так и увеличить срок службы силового агрегата. Также ресурс будет напрямую зависеть от целевого назначения и индивидуальных условий, в которых эксплуатируется конкретный двигатель.

В качестве примера можно провести сравнение тюнингового агрегата и заводского. Если новый форсированный мотор собирается специалистами в техническом центре, то при одинаковых условиях эксплуатации именно тюнинговый ДВС прослужит в полтора или два раза дольше. Дело в том, что в процессе массового изготовления на заводе обычный двигатель не проходит индивидуальной настройки и подгонки во время сборки. Главной задачей сборки на конвейере выступает не максимальная точность и последующая надежность агрегата, а сборка в соответствии с рядом стандартов и допусков. Что касается индивидуально собранного двигателя, то в процессе его создания учитываются даже десятые доли граммов и миллиметров (развесовка, балансировка и т.п.) для достижения лучших показателей, а также устанавливаются усиленные детали и узлы, изначально рассчитанные на более серьезные нагрузки.

Статья в тему: Что такое турбированный двигатель и чем он отличается от атмосферного

К минусам значительного поднятия мощности ДВС стоит отнести серьезные финансовые затраты, а также необходимость доработки других узлов автомобиля: подвески, КПП, тормозной системы и т.д.

Такой прирост мощности зачастую достигается в комплексе с установкой турбонагнетателя или механического компрессора. По этой причине многие автовладельцы останавливают свой выбор на доработке мотора без монтажа турбины.

Чип-тюнинг

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.