Promlebedka.ru

Авто ДРайв
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Форсирование двигателя внутреннего сгорания наддувом что это

Тюнинг двигателя: цели и виды

  1. Основные способы повышения мощности двигателя
  2. Самые распространенные виды тюнинга
  3. Общие рекомендации по тюнингу двигателя

Тюнинг, или форсирование, двигателя проводится в целях увеличения его эффективной мощности.

Модернизация возможна различными способами:

  • Заменой заводских деталей (поршней, шатунов, клапанов) на улучшенные и облегченные
  • Установкой новых механизмов (например, турбонаддува, компрессора)
  • Улучшением различных систем (топливной, выхлопной и пр.).

Для современных двигателей с электронным блоком управления применяется метод чип-тюнинга. Он позволяет повышать мощность ДВС путем внесения изменений в программу бортового компьютера. В результате чип-тюнинга мощность двигателей без наддува увеличивается на 10 %, с наддувом – на 30-40 %.

Все манипуляции по форсированию двигателя специалисты рекомендуют проводить в оборудованных сервисных центрах, с применением профессионального инструмента и качественных запчастей.

Для каждого конкретного автомобиля существует свой, оптимальный, вариант доработок с учетом всех нюансов. По большому счету, в улучшении параметров нуждаются только двигатели гоночных моделей, в остальных случаях тюнинг не всегда целесообразен и весьма затратен.

Если желание модернизировать автомобиль перевешивает возможные доводы против, следующая информация окажется для вас полезной.

Когда актуально применять различные методы форсирования двигателя

Методы форсирования двигателя позволяют доработать заводскую конфигурацию мотора. Обычно увеличиваются такие показатели, как крутящий момент, а также максимальные обороты. В результате ДВС становится мощнее, если сравнить его с таким же штатным мотором.

С помощью каких методов форсирования двигателя можно достичь увеличения мощности? Прежде всего, устанавливаются прошедшие тюнинг элементы двигателя вместо стандартных. Также производится перепрошивка электронного блока управления. Эта процедура носит название chip-tuning. Также усовершенствуется и другое штатное навесное оборудование. Кроме того, для форсирования двигателя используют такой метод, как установка турбины, компрессора. Система подачи топлива, впуска и выпуска также дорабатывается.

Необходимо отметить, что с помощью правильно подобранного метода форсирования двигателя можно усовершенствовать каждый мотор, работающий на бензине либо дизельном топливе. Если тюнинг не включает в себя установку турбины, мощность силового агрегата увеличивается на 10–20 %. Если же используется система турбонаддува, мотор будет мощнее на 40 %.

Рекомендуем

Как влияет форсирование двигателя на срок его службы? Период службы мотора может как сократиться, так и увеличиться. Это зависит от того, в каких условиях используется ДВС, и с какой целью увеличивается его мощность.

Для наглядности сравним форсированный двигатель со штатным. Когда сборка нового усиленного силового агрегата происходит в техническом центре, где эту процедуру выполняют профессионалы, то срок службы такого мотора будет больше в 1,5–2 раза, чем у стандартного. Объясняется это тем, что, когда собираются штатные ДВС на заводе, не производится индивидуальная настройка и точная подгонка элементов двигателя.

При конвейерной сборке моторы собирают так, чтобы они соответствовали всем требованиям. При этом не делается акцент на точности и надежности работы силовой установки.

Напротив, когда мотор собирается индивидуально, специалисты производят развесовку, балансировку и другие настройки с максимальной точностью. Такой подход в тюнинге позволяет достигнуть наилучших показателей. Кроме того, на силовой агрегат монтируются усиленные детали и узлы, которые могут выдержать повышенные нагрузки.

У любого метода форсирования двигателя есть недостатки. Например, на эту процедуру придется потратить крупную сумму, а также усовершенствовать множество узлов авто, например подвеску, коробку передач и тормоза.

Нередко автотюнинг с максимальным увеличением мощности включает в себя установку турбины либо компрессора. Однако большинство автовладельцев предпочитает прибегать к методам форсирования двигателя, не требующим установки турбонаддува.

Больше мощность – выше экономичность

Конструкторы работают в направлении чтоб не просто повысить мощность двигателя, а при существующей размерности цилиндров получить в них большую литровую мощность (мощность на единицу рабочего объема), то есть форсировать двигатель. Для форсирования двигателя существует много способов, но наиболее действенным является форсирование по наддуву.

Дело в том, что впуск свежей смеси в цилиндры ДВС происходит под действием разряжения, создаваемого при движении поршня к НМТ. Таким образом, в конце впуска давление в цилиндре «атмосферного» двигателя без наддува всегда будет меньше атмосферного. Соответственно, поскольку в зависимости от массы поступившего воздуха определяется количество впрыскиваемого топлива, мощность ДВС будет недостаточно высокой.

Чтобы повысить мощность, необходимо увеличить не только подачу топлива, а и соответствующую массу воздуха.

Уменьшение механических потерь двигателя

Стандартный двигатель можно значительно усовершенствовать, сделать его экономичнее и при этом мощнее одновременно. Все это возможно если уменьшить механические потери на трение и инерционные потери. прибавка мощности и крутящего момента может быть не большой но весьма полезной так как она будет заметна во всем диапазоне оборотов и максимизирует все остальные доработки двигателя. При этом потребление топлива не увеличится, так как эти прибавки получаются за счет увеличения механического КПД двигателя. Доработки требуют работы в основном над уже имеющимися деталями двигателя и довольно трудоемки, хотя прибавки мощности дают не большие

Читать еще:  Фиат брава какое масло залить в двигатель

Выпускной коллектор заменяют тем, который содержит фланец для турбины и клапан сброса лишнего давления. Он располагается извне для достижения большей мощности. После этого на него «вешают» турбину. Вход «горячей улитки» необходимо присоединить к системе выпуска. Последняя может быть новой или модернизированной. Входную часть нагнетающей «улитки» соединяют с фильтром воздуха. Выход, в который нагнетается воздух под давлением в мотор, соединяется с интеркулером. При помощи последнего происходит поступление холодного воздушного потока к заслонке дроссельного типа.

Поскольку выработка турбины небольшая, а увеличение мощности и момента составляет 30–40%, форсунки и насос для топлива стандартные. При нехватке производительности комплект турбо подлежит замене другими. Свечи заменяются новыми аналогичными деталями, имеющими низкое калильное число. Охлаждающие и смазочные системы модернизируются, поскольку на ось турбины подаётся масло и жидкость под охлаждение.

Для повышения мощности устанавливаемой турбины с чрезмерным давлением наддува мотор сжимается гораздо меньше. На это влияют установленные прокладки из нескольких слоёв под головную часть блока или шатунно-поршневую кованую.

Типы привода, их достоинства и недостатки

Вторая проблема – привод нагнетателя, а он может быть:

  1. Механическим
  2. Газотурбинным
  3. Электрическим

В механическом приводе в действие нагнетатель приводится от коленчатого вала посредством ременной, реже – цепной, передачи. Такой тип привода хорош тем, что наддув начинает работать сразу после запуска силовой установки.

Но у него есть существенный недостаток – этот тип привода «забирает» часть мощности мотора. В результате получается замкнутый круг – нагнетатель повышает мощность, но сразу же ее и отбирает. Использоваться механический привод может со всеми типами наддувов.

Газотурбинный привод сейчас пока является самым оптимальным. В нем нагнетатель приводится в действие за счет энергии сгоревших газов. Этот тип привода используется только с центробежным наддувом. Нагнетатель с таким типом привода получил название турбонаддува.

Чтобы использовать энергию отработанных газов конструкторы, по сути, просто взяли два центробежных нагнетателя и соединили их крыльчатки одной осью. Далее один нагнетатель подсоединили к выпускному коллектору. Выхлопные газы, на выходе из цилиндров двигаются с высокой скоростью, попадают в нагнетатель и раскручивают крыльчатку (она получила название турбинное колесо). А поскольку она соединена с крыльчаткой (компрессорным колесом) второго нагнетателя, то он начинает выполнять требуемую задачу – нагнетать воздух.

Турбонаддув хорош тем, что не оказывает влияние на мощность двигателя. Но у него есть недостаток, причем существенный – на малых оборотах двигателя он из-за небольшого количества выхлопных газов не способен эффективно нагнетать воздух, он эффективен только на высоких оборотах. К тому же в турбонаддуве присутствует такой эффект как «турбояма».

Суть этого эффекта сводится к тому, что турбонаддув не обеспечивает мгновенную реакцию на действия водителя. При резком изменении режима работы двигателя, к примеру, при разгоне, на первом этапе энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы наддув закачал требуемое количество воздуха, нужно время, чтобы в цилиндрах прошли процессы и повысилось количество отработанных газов. В результате при резком нажатии на педаль, машина «тупит» и не разгоняется, но как только наддув наберет обороты, авто начинает активно ускоряться – «выстреливает».

Есть и еще один не очень приятный эффект – «турболаг». У него суть примерно та же, что и у «турбоямы», но природа у него несколько другая. Сводится она к тому, что наддув обладает запоздалой реакцией на действия водителя. Обусловлена она тем, что нагнетателю требуется время захватить, закачать воздух и подать его в цилиндры.

Показательные графики эффектов «турбояма» и «турболаг» в зависимости от мощности

«Турбояма» появляется только в нагнетателях, работающих от энергии выхлопных газов, в устройствах же с механических приводом ее нет, поскольку производительность наддува пропорциональна оборотам двигателя. А вот «турболаг» присутствует во всех типах нагнетателей.

Читать еще:  Что такое атмосферный двигатель и какие еще бывают

В современных автомобилях начинают внедрять электрические приводы наддува, но они только зарождаются. Пока их используют, как дополнительный механизм, для исключения «турбоямы» в работе турбонаддува. Не исключено что вскоре и появится разработка которая заменит привычные нам нагнетатели.

Электронагнетатель от фирмы Valeo

Для их эффективной работы необходимо более высокое напряжение, поэтому используется вторая сеть со своим аккумулятором на 48 вольт. Концерн Audi вообще планирует перевести все оборудование на повышенное напряжение – 48 вольт, так как увеличивается количество электронных систем и соответственно нагрузка на сеть автомобиля. Возможно в будущем все автопроизводители перейдут на повышенное напряжение бортовой сети.

Тюнинг мотора

Двигатель внутреннего сгорания – сердце автомобиля. Каждому автовладельцу хочется, чтобы это сердце билось ровно и без перебоев. Поэтому используются различные способы тюнинга двигателя, проводятся эффектные доработки имеющихся механизмов и установка новых систем. Попытаемся их охарактеризовать, используя рекомендации опытных «тюнингистов» двигателя.

Что входит в понятие «тюнинг двигателя»

Мотор имеет характеристику мощности. Следовательно, прежде всего тюнинг автомобильного двигателя содержит определение доработки мотора в целях увеличения его мощности (т.е. числа лошадиных сил). Кроме того, двигатель может работать эффективно или неэффективно. Следовательно, тюнинг включает и модернизацию мотора в целом или его отдельных составляющих, улучшение имеющихся компонентов и систем. Если автомобильный двигатель управляется с помощью электронного блока управления, то корректируются программы бортовых компьютеров (происходит чип-тюнинг).

Кто имеет право заниматься тюнингом мотора авто?

В таком ответственном деле, как тюнинг мотора, должны разбираться специалисты только высокого уровня, поэтому доверять любые доработки, касающиеся автомобильного двигателя, можно исключительно профессионалам. У последних имеется специальная лицензия (допуск), дающая право на работы подобного рода. При этом такие специалисты не будут работать на первой попавшейся станции технического обслуживания автомобилей. Тюнинг мотора делают в специализированных сервисных центрах, где имеются профессиональные инструменты, и в тюнинг-ателье, оснащённых качественными запасными частями. Кроме того, именно профессионалы учитывают нюансы каждого конкретного автомобиля, осуществляя индивидуальный подход к транспортному средству. Иначе оптимальная доработка мотора будет невозможна.

Разумеется, обслуживание у профессионалов – удовольствие не из дешёвых. Но каждый, кто решается увеличить мощность мотора на 10-40%, должен знать, что это требует больших затрат. Финансовые вложения окупаются, если это двигатель гоночного автомобиля. Остальные автовладельцы должны тщательно взвесить все «за» и «против», прежде чем принять решение о тюнинге автомобильного двигателя своей четырёхколёсной ласточки. В некоторых случаях замена двигателя целесообразнее его доработки.

Методы совершенствования двигателя автомобиля

Повышение мощности двигателя авто возможно двумя основными способами:

1) снижение массы движущихся частей (замена на облегчённые варианты-аналоги, исключение навесного оборудования);

2) установка новых компонентов/комплектующих (вместо механических систем монтируются электрические и пр.).

Основные направления тюнинга двигателя авто приведены на схеме ниже:

А теперь последовательно остановимся на каждом направлении, подробно разбирая особенности тюнинга и отмечая те его основные моменты, на которые следует обратить особое внимание.

Менять головку блока цилиндров (ГБЦ) можно во множестве вариантов, так как для конкретных моделей автомобиля существуют модифицированные конструкции специальных головок. Последние даже дешевле тюнинговых, а новые возможности для двигателя тем не менее появляются и с ними. ГБЦ с тюнингом можно устанавливать и самостоятельно, ведь патрубки и соединительные разъёмы улучшенного варианта аналогичны стандартным. При этом современные ГБЦ с вертикальным и горизонтальным вихрем увеличивают скорость поступления воздуха и способствуют улучшению общих характеристик воздушного потока.

Чтобы вырос объём двигателя внутреннего сгорания, необходимо растачать цилиндры. Расточка цилиндров представляет собой операцию по увеличению сечения гильз изнутри. Эта операция относится к высокоточным действиям и исполняется только на специализированном станке. Профессионал помогает сохранить правильную геометрию цилиндров. Естественно, что после расточки блока цилиндров возникает необходимость в релевантных по диаметру поршней (больших по размеру, чем раньше, до растачивания). Поэтому специалисты сразу же подбирают и комплект необходимых поршней, чтобы сохранить требуемый уровень компрессии автомобильного мотора.

Чтобы впускать и выпускать воздушный поток, необходимы клапаны двигателя. Одни клапаны регулируют количество поступающего воздуха, другие способствуют его быстрому выдуванию. Чем больше воздуха поступает, тем выше скорость воздушного потока. Это способствует подаче большего количества топливно-воздушной смеси. Временем открытия клапанов управляет распределительный вал, а степенью – толкатель.

Недопустимо, когда впускные клапаны имеют острые углы и «заусенцы», препятствующие прохождению воздуха, поэтому для данных элементов применяется тщательная полировка. Важно, чтобы клапаны размещались в посадочных местах плотно и без зазоров.

Читать еще:  Что может быть с двигателем когда согнет клапана

Расширять впускные отверстия рискованно – на низких оборотах снизится скорость воздушного потока. Поэтому при тюнинге ставится задача установить как можно большее количество клапанов. Также допускается монтаж специальных тюнинговых клапанных пружин.

Распределительный вал стандартного образца можно заменить на тюнинговый вариант с более широкими и высокими кулачками. Профиль кулачков модернизированного распредвала позволяет клапанам дольше держаться в открытом состоянии и подниматься выше. Это популярный способ тюнинга мотора авто, но при таком усовершенствовании двигателя следует учитывать характер езды – умеренную, быструю или спортивную. В зависимости от указанного характера подбирают вид модернизированного распределительного вала:

Распредвалы модели Mild Road Cams подходят практически для всех автомобилей, улучшают приемистость и мощность двигателя.

Модель Fast Road Cams идеальна для скоростных автомобилей, увеличивает мощность двигателя, однако двигатель с таким распредвалом нестабильно работает на холостом ходу.

Модель распредвала Competition Cams предназначена для спортивных автомобилей; она эффективно повышает мощность двигателя, однако увеличивает расход топлива. Двигатели с такой моделью распредвала обладают неровным холостым ходом и быстро изнашиваются. В городских условиях данная модель непригодна – вызывает максимальную отдачу в области почти предельных частот вращения двигателя (2-3 тыс. оборотов).

Доработка топливной системы предназначена для увеличения мощности двигателя посредством роста объёма топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания. Сделать это можно путём установки более производительного насоса, топливной рампы с мощными инжекторами, усовершенствования топливного регулятора.

После проведения этих мероприятий обычно требуется бензин с максимальным октановым числом.

Использование строкер-китов обусловлено необходимостью трансформации длины хода поршня, в результате чего оптимизируется крутящий момент и мощность двигателя возрастает на 10-15% от изначального объёма. Оборотистость двигателя предполагает наличие нескольких базовых вариантов строкет-китов – с деталями разной ширины и высоты, углами поворота кулачка и пр. Многие компании производят готовые комплекты (поршни, кольца, шатуны, подшипники и коленвал) для механического тюнинга двигателя. В основном такие по комплектации наборы ориентированы на американские восьмицилиндровые двигатели. Все детали строкер-китов изготавливаются по передовым спортивным технологиям, поэтому имеют большой запас прочности и износостойкости.

Повысить компрессию в цилиндрах можно разными способами. Одним из них является использование так называемых высококомпрессионных поршней. Обычно они выполнены из алюминиевого сплава с добавлением кремния, имеют увеличенное компрессионное кольцо и выпуклость на днище.

Высококомпрессионные поршни создают более высокое давление, чем стандартные, чем ускоряют процесс сгорания топлива и повышают мощность двигателя. В процессе работы они выдерживают очень большие нагрузки и температуры, поэтому могут использоваться для комплектации автомобилей с самыми мощными двигателями. Помогает в этом нанесение специального покрытия. Ранее оно наносилось только на заводе-изготовителе, сейчас его применение не ограничено промышленными рамками – защитные составы доступны в компактном и удобном аэрозольном формате.

По-настоящему уникальным средством для восстановления изношенного заводского покрытия является MODENGY для деталей ДВС. Оно защищает детали при «масляном голодании» и перегреве, предотвращает появление задиров на сопряжённых поверхностях и максимально снижает их износ. Состав используется для юбок поршней, вкладышей распредвалов, дроссельных заслонок, шлицевых соединений, штоков клапанов.

Покрытие наносится после предварительного очищения и обезжиривания поверхностей специальным очистителем-активатором MODENGY, сохнет при комнатной температуре и не требует возобновления в дальнейшем.

Уровень компрессии двигателя можно увеличить не только с помощью применения специальных поршней, но и путем шлифовки головки блока цилиндров. При этом стандартная прокладка ГБЦ меняется на тюнинговую (выдерживающую избыточное давление).

Различные методы повышения давления не следует применять в двигателях с турбонаддувом – для них свойственна малая компрессия, в противном случае возникает риск детонации и повреждения силового агрегата. Турбокомпрессоры и турбонагнетатели в данной статье рассматривать не будем, так как они предназначены для мощного модернизированного двигателя, который не каждый автовладелец способен эксплуатировать. Но в целом представление о доработке двигателя с помощью тюнинга вы теперь имеете.

Не забывайте, что автомобиль как с тюнингом, так и без него нуждается в профессиональном управлении. А подтвердить право на последнее в любом уголке земного шара помогут водительские права международного образца. Попробуйте оформить их на нашем сайте – и вы поймёте, что это дело всего пары минут. Не упустите возможность получить международное водительское удостоверение!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector