Чем увеличить мощность атмосферного двигателя - Авто Журнал
Aklaypart.ru

Авто Журнал
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем увеличить мощность атмосферного двигателя

Как увеличить мощность автомобильного двигателя?

В силу жизненных обстоятельств далеко не каждый автолюбитель может позволить себе купить легковую машину с мощным силовым агрегатом. Штатный мотор не устраивает – одним не хватает разгонной динамики, другим – тягового усилия для езды по бездорожью. Существует добрый десяток способов добавить мощности двигателю, отличающихся по стоимости работ и степени модернизации «железного коня». Чтобы взять на вооружение подходящий вариант, стоит рассмотреть их поподробнее.

Чем грешит конструкция атмосферного двигателя?

Неудобство в использовании такого мотора возникает тогда, когда происходит осуществление оборотов различной степени интенсивности, это может спровоцировать резкое изменение способности затягивать атмосферный воздух, и требуемый баланс 1:14 пропадает. При небольших оборотах не будет поступать нужный объем воздуха. Ведь частота и вращательные движения деталей в цилиндрах не могут обеспечить появления нужного количества этого компонента в системе. Со временем эти сбои станут заметны водителю и приведут к ремонту двигателя.

Атмосферный мотор является одним из популярнейших устройств среди устанавливаемых в современные автомобили, даже несмотря на подверженность проблемам с насыщаемостью воздухом. Благо, инженеры свели эту проблему к минимуму. К тому же, такие моторы по показателям конструкции питания, пригодности к различным видам ремонтных работ, по уровню надежности и своей предсказуемости значительно превосходят все остальные типы.

Чип-тюнинг

Данный способ увеличения мощности вашего двигателя заключается в том, что в ваш автомобиль добавляется новый блок управления двигателем внутреннего сгорания.После установки чипа, вы сможете регулировать работу вашего двигателя, благодаря чему можно перепрограммировать саму работу системы так, что к вашей мощности двигателя прибавится вплоть до 30%. Также стоит отметить, что такая процедура, как установка чип тюнинга является недорогой процедурой, но нужно учитывать правильное высчитывание показателей крутящегося момента. Также изменение в самой внутренней системы машины может ухудшить её надёжность.

Как добавить мощности двигателю

Итак, поехали. В списке популярных решений для повышения мощности двигателя отмечены:

  • расточка блока цилиндров и установка спортивного коленвала;
  • замена поршней/шатунов на облегченные;
  • замена распределительного вала для сдвига фаз газораспределения;
  • доработка воздушной системы и впуска;
  • замена выпускной системы на улучшенную;
  • чип-тюнинг двигателя;
  • установка турбонаддува;

Добавим, что о таких экзотических решениях, как системы закиси азота NOS или «нитро» (от англ. Nitrous Oxide System), говорить не будем. Подобные решения устанавливаются на специально подготовленные гоночные авто и не являются способом для постоянного увеличения мощности ДВС, так как производят временный эффект.

Комплексная или частичная доработка узлов

Теперь подробнее об указанных выше способах доработки мотора. Начнем со сложного. Замена коленвала и расточка цилиндров двигателя, подготовка ГБЦ, а также замена поршней, шатунов и распредвала является так называемым «железным» тюнингом.

Способ позволяет снизить потери при работе ДВС, поднять КПД, увеличить физический объем двигателя, повысить степень сжатия, улучшить наполняемость цилиндров и повлиять на эффективность газораспределения на разных режимах работы двигателя. Такой подход может быть реализован как частично (меняются только отдельные узлы), так и комплексно. Добавим, что на многих авто сильно расточить блок не получится, так как стенки блока цилиндров достаточно тонкие и рассчитаны на расточку до 3-х ремонтных размеров.

Отметим, что данная процедура является достаточно дорогой, требует дополнительных переделок системы питания в случае с инжекторными двигателями и целого ряда других изменений штатной конструкции. В процессе эксплуатации такой мотор требует повышенного внимания, заправки высокооктановым качественным топливом и дорогим моторным маслом. Параллельно с этим растет топливный расход. Двигатели после такого тюнинга сильно боятся детонации и часто имеют небольшой ресурс.

Турбонаддув на атмосферном ДВС

Не менее сложным способом увеличения мощности двигателя является установка турбонаддува на атмосферный мотор. Отметим, что данный подход является более эффективным сравнительно с описанными выше доработками атмосферного ДВС. Более того, в сочетании с заменой узлов двигателя на усиленные детали (как в первом способе) становится возможным получить весьма впечатляющие результаты.

К минусам стоит отнести необходимость тщательного подбора запчастей, потребность в тонкой настройке мотора и решение сложных технических вопросов. За такую работу возьмется далеко не каждый специалист.

Бюджетные способы увеличения мощности: впуск, выпуск, чип-тюнинг

Вполне очевидно, что подобные усовершенствования проводятся в рамках подготовки автомобиля к спортивным соревнованиям или для создания индивидуальных проектов. Рядовым автолюбителям это не нужно. По этой причине большой популярностью пользуются простые и дешевые способы увеличения мощности силового агрегата.

К таковым относится установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), который имеет меньшее сопротивление на впуске и позволяет двигателю получить больше воздуха. Прирост мощности минимален (особенно на атмомоторе) или его вовсе не заметно (от 0.5 -2.5%), но само решение доступно каждому автовладельцу. Отметим, что многие водители относятся к такому способу скептически, так как большим минусом является худшая фильтрация воздуха, который попадает в двигатель и загрязняет силовой агрегат.

Читать еще:  Чем можно загубить дизельный двигатель

Более ощутимый эффект дает тюнинг выхлопа (удаление катализатора, монтаж выпуска с трубами измененного диаметра, установка прямоточного глушителя). Главной задачей является уменьшение сопротивления, которое создается при выпуске отработавших газов. Указанные газы движутся в доработанной выпускной системе более оптимально. Мотор в этом случае лучше набирает обороты, динамика разгона становится более интенсивной. На некоторых автомобилях после профессионального подбора диаметра труб и правильной установки прирост мощности может составлять до 5%. Способ потребует определенных финансовых затрат, но все равно остается намного более дешевым сравнительно с доработкой ДВС или установкой турбины на мотор.

К плюсам относится программное увеличение мощности и крутящего момента, улучшение отклика мотора на нажатие педали газа, уменьшение турбоямы (турболага) на агрегатах с турбонаддувом. Другими словами, нет необходимости менять какие-либо агрегаты и узлы. После качественной прошивки двигатель стабильнее работает на холостом ходу, нет падения мощности после включения мощных потребителей (климатическая установка, обогрев сидений, зеркал и т.п.). Минусами принято считать повышенную требовательность к качеству и октановому (бензин)/цетановому (солярка) числу топлива, а также уменьшение ресурса двигателя. Также следует учитывать, что непрофессиональная прошивка ЭБУ может вызвать серьезные сбои в работе мотора или выход из строя самого блока управления.

Изменение ПО электронного блока управления двигателем неэффективно на атмосферных бензиновых моторах с распределительным впрыском на клапаны. Количество поступающего в цилиндры воздуха, а именно этот параметр важен для увеличения мощности, довольно точно просчитывается при проектировке и испытаниях двигателя. Поэтому невозможно программным изменением угла впрыска, момента зажигания, количества подаваемого топлива добиться значительного увеличения мощности. Также чип-тюнинг двигателя не работает на старых дизелях, которые имеют минимум электроники.

То ли дело современные турбированные двигатели. Программная корректировка момента и углов впрыска, зажигания, количества подаваемого в цилиндры топлива, изменение алгоритма работы турбонаддува позволяет получить в среднем 10-15% от стандартной мощности двигателя.

Можно ли сделать своими руками?

Имея технический склад ума, уверенное понимание процессов газообмена внутри двигателя, много времени и свободные средства на покупку базового оборудования, вы сможете самостоятельно сделать чип-тюнинг. Проще всего найти готовую прошивку для вашей модели двигателя и «залить» ее в ЭБУ. Если же речь идет о самостоятельном изменении ПО, настройке в динамике, то даже практикующему диагносту-автоэлектрику нужно будет немало времени для изучения вопроса.

Поэтому мы рекомендуем обращаться к профессионалам, но прежде обратите внимание на следующие аспекты:

  • неквалифицированный чип-тюнинг разрушает двигатель. Желательно знать отзыв 2-3 людей, которые после перепрошивки у выбранного вами специалиста отъездили минимум 10-15 тыс. км. Требуйте реальные графики с диностендов, которые могут засвидетельствовать прирост мощности после чип-тюнинга;
  • «переварит» ли КПП увеличившуюся мощность? В первую очередь это касается владельцев авто с DSG, Power Shift и тому подобных автоматических коробок передач, заслуживших плохую славу.

Снятие экологических «ошейников»

  • Физическое удаление катализатора (при наличии второго лямбда-зонда требует программной отшивки). Исправный катализатор создает небольшой подпор выхлопных газам на выпуске, но в забитом состоянии значительно ухудшает наполняемость цилиндров на высоких оборотах. Еще большая потеря мощности ощущается на дизельных двигателях. Частички сажи, перемешиваясь с парами масла, забивают соты сажевого фильтра.
  • Программное изменение отклика на педаль газа. Мощности двигателю это не прибавит, но ощущение от динамики разгона изменится в лучшую сторону.

Изменение в системе впуска, выпуска, ГБЦ или блоке цилиндра двигателя на инжекторных и современных дизельных двигателях обязательно должны сопровождаться онлайн-настройкой. Без изменения программного обеспечения ЭБУ хорошей прибавки мощности и исправной работы двигателя вы не получите.

Основы форсировки мотора

Есть всего 5 способов увеличить мощность ДВС.

  • Уменьшение механических потерь. К этому пункту в первую очередь относится установка облегченного маховика, облегченных клапанов, шатунов, кованых поршней. Чем меньше масса вращающихся деталей, тем больше энергии от сгорания ТПВС идет на разгон автомобиля.
  • Увеличение количества оборотов коленчатого вала. Лучше всего метод работает на атмосферных бензиновых ДВС. Зона хорошего крутящего момента турбированного мотора ограничивается верхней границей рабочего диапазоны турбины.
  • Увеличение рабочего объем камер сгорания.

  • Улучшение наполняемости цилиндров. Расточка каналов ГБЦ, впускного коллектора, установка дроссельного впуска и оптимизация выпускной системы гарантированно увеличат мощность атмосферного двигателя.
  • Также немаловажную роль в борьбе за лошадиные силы играет профиль кулачков распределительного вала, величина перекрытия клапанов. Но действительно большую прибавку дает лишь установка турбонаддува.
  • Увеличение степени сжатия и переход на бензин с большим октановым числом.
Читать еще:  Генератор холодного тумана на двигателе

Смазка и охлаждение

Серьезное увеличение мощности налагает дополнительные требования на систему смазки и охлаждения двигателя. При возможности стоит устанавливать маслонасос повышенной производительности. Если вы собрались увеличить мощность двигателя с большим пробегом, обязательно проведите дефектовку и при необходимости замените маслонасос. Чтобы не допустить перегрев двигателя, установите увеличенный радиатор.

Система впуска и выпуска

Объем ресивера, длина и проходное сечение каналов впускной и выпускной системы напрямую влияют на наполнение цилиндров. Одним из первых этапов увеличения мощности двигателя можно считать установку равнодлинного выпускного коллектора 4-2-1 или 4-1. Для получения максимальной отдачи необходимо устанавливать прямоток, но это увеличит уровень шума. Поэтому для гражданской эксплуатации рекомендуем немного увеличить проходное сечение выхлопной трубы и установить более спортивный глушитель. Это позволит уменьшить сопротивление выхлопной системы выходу отработавших газов.

Установка фильтра нулевого сопротивления – один из самых популярных способов увеличения мощности двигателя. Такой ход позволяет получить не более 1-3%. Грамотная установка нулевика требует реализации забора холодного потока воздуха, который на многих авто со стандартными воздушными фильтрами реализован с завода. Без этого двигатель будет засасывать подогретый воздух из подкапотного пространства, что ухудшит наполнение цилиндров и снизит характеристики двигателя.

Установку дроссельного впуска подробно рассматривать не станем, так как такой метод увеличения мощности с трудом можно назвать гражданским.

Турбонаддув

Для дополнительного нагнетания воздуха в цилиндры используются:

  • турбокомпрессоры. Узнав устройство турбины и принцип работы системы турбонаддува, вы сможете оценить плюсы и минусы такого метода поднятия мощности;

  • механические турбонагнетатели. Компрессор имеет ременной привод от коленчатого вала, поэтому в отличие от газовой турбины не имеет ярко выраженной турбоямы (турболаг). Основной прирост мощности можно получить в зоне низких и средних оборотов.

Какая из систем турбонаддува лучше для вашего авто, во многом зависит от модели двигателя, компоновки моторного отсека и наличия готовых решений. К примеру, для двигателей ВАЗ довольно подробно разработаны варианты установки как турбины, так и механического нагнетателя.

Установка турбины либо нагнетателя требует предварительного уменьшения степени сжатия, установки интеркуллера; обязателен переход с ДМРВ на ДАД+ДТВ. Изменяется тепловой баланс двигателя, что требует большей производительности от системы охлаждения. Для предотвращения прогара поршней, и уменьшения риска детонации нужно устанавливать поршни с маслофорсунками.

Объем, степень сжатия

Чем больше топливовоздушной смеси сгорит в цилиндрах, тем большую мощность мы сможем получить от мотора. Увеличить объем можно, расточив цилиндр и установив поршни большего размера или увеличив диаметр кривошипа. Увеличение хода шатунов ведет к прибавке крутящего момента на низах. Но в то же время идет ускоренный износ ЦПГ, так как поршни в момент перекладки оказывают большее давление на стенки цилиндров. Из-за больших нагрузок на ЦПГ, коленчатый вал, вкладыши двигатель с большим ходом поршней не может быть выскооборотистым.

Увеличивать степень сжатия желательно только в комплексе с другими доработками двигателя. Но метод позволит заметно увеличить мощность только на старых двигателях с карбюраторами, которые были рассчитаны работать даже на бензине АИ-86. Чем сильнее сжимается топливовоздушная смесь, тем больше крутящего момента можно получить при ее сгорании. Но учтите, что чем выше октановое число бензина, тем он дороже, к тому же после прибавки мощности обязательно увеличится расход топлива. Поэтому переходить на бензин с октановым числом больше 98 для гражданского использования авто попросту нецелесообразно.

Использование свечей с низким калильным числом, работа двигателя на бензине, октановое число не соответствует степени сжатия, ведет к появлению детонации.

Тюнинг ГБЦ

На видео показаны основы доработки ГБЦ, которые позволят своими руками увеличить мощность атмосферного и турбированного двигателя.

Перепрограммирование ЭБУ

Почти все инжекторные автомобили снабжаются специальным блоком управления, который имеет определенную программу работы. Мало кто знает, но данная программа ставит ряд ограничений на некоторые характеристики двигателя и, как вы поняли, данные ограничения можно обойти. Для этого специально обученные люди перепрограммируют блок управления и вносят новые параметры в схему управления процессами в двигателе.

Внимание! Крайне не рекомендуется производить такую процедуру самостоятельно, так как есть риск кардинально нарушить работу программы, которая быстро выведет двигатель из строя. Доверьте эту работу профессионалам, которые действительно разбираются в электронных блоках управления.

Тюнинг силового агрегата

Более радикальные доработки, дающие существенную прибавку лошадиных сил, касаются внешних и внутренних элементов самого мотора. Способов модернизации существует несколько:

  1. Изменение программного обеспечения электронного блока управления (так называемый чип-тюнинг).
  2. Оптимизация впускного и выпускного тракта.
  3. Переделка двигателя.
  4. Турбирование.
Читать еще:  Двигатель cr12de ремонт своими руками

Контроллеры инжекторных и дизельных моторов работают по программе, заложенной производителем. Как правило, она универсальна, поскольку рассчитана на широкий спектр условий эксплуатации. Например, угол опережения зажигания выставляется минимальным, чтобы машина нормально воспринимала топливо различного качества.

Если прошить контроллер оптимизированной программой, «заточенной» под определенные условия и регион эксплуатации, то удастся уменьшить расход горючего, улучшить характеристики силового агрегата и даже добавить «лошадей». Процедура не затрагивает конструкцию двигателя и выполняется на многих станциях технического обслуживания по доступной цене.

Модернизация впуска и выпуска

Усовершенствование указанных систем включает следующие доработки:

  • шлифовка и полировка внутренней поверхности коллекторов;
  • замена воздушного ресивера на бочонок большего объема с укороченными патрубками;
  • установка дросселя пониженного сопротивления либо блока с несколькими заслонками;
  • замена штатного выпускного коллектора на «паука», более эффективно отводящего дымовые газы из камер сгорания.

Все перечисленные меры направлены на снижение сопротивления потокам топливовоздушной смеси и отработанных газов. Полированные полости коллектора уменьшают трение воздуха о стенки и таким образом увеличивают пропускную способность детали.

Дроссель увеличенного диаметра и «паук» на выходе из двигателя действуют по одинаковому принципу: скорость потока газов внутри элементов остается прежней, а пропускная способность возрастает.

Цилиндры лучше наполняются на такте впуска и хорошо опорожняются при выпуске, в результате достигается увеличение мощности двигателя. Тюнинговый ресивер решает аналогичную задачу, но вдобавок сглаживает скачки давления на впускной стороне.

Мероприятия затрагивают лишь навесное оборудование силового агрегата и при желании выполняются своими руками. Стоимость усовершенствованных элементов зависит от конкретной марки и модели транспортного средства.

Доработка конструкции мотора

Модернизация двигателя подразумевает его разборку и ведение работ знающими мастерами. Список популярных приемов тюнинга выглядит следующим образом:

  • замена штатных распределительных валов на «спортивные»;
  • увеличение рабочего объема двигателя и степени сжатия;
  • установка облегченных шатунов, маховика и кованых поршней.

«Спортивный» распредвал отличается от обычного увеличенным размером кулачков. Они заставляют тарелки клапанов подниматься выше, пропуская большее количество горючей смеси и отработанных газов. Минус подобного тюнинга – относительно малый прирост мощности на средних или высоких оборотах. Положительный момент – способ вполне реализуем в гаражных условиях.

Увеличение рабочего объема цилиндров и степени сжатия позволяет значительно повысить мощность двигателя за счет следующих мероприятий:

  • расточка либо замена гильз деталями большего диаметра;
  • установка соответствующих поршней;
  • установка коленчатого вала от аналогичного мотора, но с увеличенным ходом поршня.

Справка. Тюнинг классических моделей «Жигулей» практикуется с 90-х годов, когда появилась первая «Нива – Тайга» с рабочим объемом 1,7 л. Коленчатый вал от «Нивы» прекрасно становится на старые двигатели, увеличивая рабочий объем с 1,2 до 1,6 л.

Облегченные шатуны и кованые поршни – запчасти дорогостоящие, устанавливать их самостоятельно не рекомендуется. Хотя большую прибавку мощности детали не дают, зато позволяют «раскручивать» мотор до более высоких оборотов за счет снижения веса. Применяются в комплексе с другими вариантами тюнинга.

Организация турбонаддува

Распространенный способ увеличить мощность атмосферного двигателя – принудительно подать в цилиндры большой объем воздуха с помощью таких агрегатов:

  1. Турбокомпрессор. Приводится в действие от коленчатого вала и развивает давление 0,7–0,8 Бар.
  2. Турбина, вращаемая потоком выхлопных газов. Максимальное давление на выходе – 2 Бар.
  3. Электрический нагнетатель. В качестве элемента тюнинга используется крайне редко.

Положительные моменты компрессора – относительная простота монтажа и надежность в работе, прирост мощности достигает 30%. Недостаток – создаваемое давление ограничено частотой оборотов коленвала.

Газовая турбина способна увеличить мощность силового агрегата почти вдвое. Но для получения указанной прибавки необходимо выполнить сложный монтаж плюс установить интеркулер – охладитель подаваемого в цилиндры воздуха. Минусы применения турбины довольно существенные:

  • ресурс двигателя сокращается;
  • цилиндропоршневая группа нуждается в замене (кованые поршни, облегченные шатуны), поскольку штатная не выдержит нагрузки;
  • турбина расходует моторное масло;
  • при резком разгоне с низких оборотов возникает так называемая турбояма – небольшой провал, связанный с недостаточным давлением воздуха в коллекторе.

Приняв решение нарастить мощность и крутящий момент силового агрегата, не забудьте о трансмиссии и тормозной системе автомобиля. Сцепление должно уверенно передавать повышенное усилие от коленчатого вала, а колодки – эффективно затормаживать колеса. Обе системы нуждаются в серьезной модернизации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector