Элементы форсированного двигателя
Дроссельный патрубок штатной системы впрыска имеет диаметр 46 мм., для улучшения наполнения цилиндров воздушно - топливным зарядом имеет смысл увеличить диаметр заслонки. Встречаются чаще всего 3 "тюнинговых" размера - 52, 54 и 55 мм. При самостоятельной доработке корпуса ДЗ имейте ввиду, что дальнейшее увеличение диаметра резко увеличивает шанс испортить патрубок (очень тонкая стенка легко разрушается) и учитывайте тот факт, что сама заслонка имеет несколько необычную форму, простота только кажущаяся. При установке ДЗ необходимо регулировочным винтом установить тепловой зазор между заслонкой и корпусом патрубка, что бы исключить заедание заслонки (особенно при боьших перепадах температур) и обеспечивать небольшую подачу воздуха даже при положении дросселя 0%.
ИМХО, данная фича имеет смысл только на форсированных ДВС и то, только в режиме "полная дырка". Эффект "резвости", получаемый от применения такой заслонки - субъективен и ни что иное, как большая подача воздуха при малом открытии ДЗ (аналогично, если вы просто сильнее и резче нажмете на газ). Недостаток - дерготня на очень малых дросселях. Решается проблема просто - нужно обеспечить более плавное и пропорциональное открытие ДЗ. Решается это небольшим "тюнингом" кулачка привода ДЗ (от Dodgev-103). Применение данного профиля убирает все минусы управления при малых углах ДЗ. Правда, при этом пропадает и былая псевдо - "резвость". Еще один отрицательный фактор - качество изготовления "тольяттинских" ДП с базаров оставляет желать лучшего.
Как вы уже заметили, практически все тюнинговые нововведения связаны с воздухом и его прохождением по пути в цилиндры Вашего двигателя. Важно обеспечить его беспрепятственное прохождение и довольно важным элементом на его пути является воздушный фильтр. Качество штатных фильтров отечественного рынка пестрит подделками и оставляет желать лучшего, поэтому стоит взвесить свое отношение к автомобилю и решить стоит ли брать для него довольно дорогостоящий спортивный фильтр. Самый дешевый на сегодняшний день - это фильтр JR (около 40 у.е.). Из "брэндов" часто применяют K&N. Не стоит забывать при этом, что ресурс фирменного спортивного фильтра при правильной эксплуатации (то есть ТО через каждые 5-10 т.км с использованием только фирменных материалов) около 100000 км.
Немного о ГБЦ
Некоторые конторы предлагают полировку - это технически безграмотно. К слову сказать, не все "нестыковки" в ГБЦ следует спиливать, некоторые из них выполняют довольно важную роль, создавая в нужном месте противодавление или торможение потока. 
Клапана желательно использовать увеличенного диаметра и/или облегченные. При раскрутке двигателя свыше 7000 об/мин рекомендуется использовать более жесткие клапанные пружинки или спортивные пружинки "Schrick" и модифицированные (облегченные титановые) тарелки клапанов. На 8-кл. двигатель отлично "вживляются" клапана от BMW с диаметром стержня 7 мм. Так же, недорого (по тюнинговым меркам) можно приобрести клапана "Shrick" или изготовить легкие титановые клапана с защитным покрытием по Вашему чертежу (на декабрь 2003 г. стоимость одного такого клапана - 21 USD)
Если предполагается использование стандартных клапанов - они должны быть максимально облегчены и притерты. На ВАЗовском конвейере отсутствует операция притирки клапанов, фаска на клапанах и седлах рассчитана на "самопритирку" во время обкатки.
Распредвалы
Распредвалы для тюнинга и спорта отличаются подъемом и фазовой характеристикой. Диапазон рабочих оборотов в котором распредвал дает эффект повышения наполнения двигателя определяется шириной фаз открытия клапанов и волновыми (частотными) параметрами его газового тракта, т.е. геометрическими параметрами систем впуска и выпуска. А вот сама величина этого эффекта будет определяться максимальным подъемом, "временем-сечением" открытия клапанов и параметрами их перекрытия, при условии, что адекватно снижено сопротивление газового тракта. Тут важно определиться - для каких целей форсируется двигатель и, исходя из этого выбирать распредвал.
В настоящее время ассортимент предлагаемых распредвалов постоянно расширяется. Перечисление одних только "брендов" впечатляет - "МастерМотор", "СТИ", "ТоргМаш", "Динамика", "Брагинские", "Нуждинские", "Стольниковские"...
При замене распредвала крайне желательно (а в большинстве случаев - обязательно) применение так называемой "разрезной шестерни", т.к. необходимо очень точно настроить фазовую характеристику тракта, "поймать его резонанс". Устройство такой шестерни крайне просто - обеспечивается возможность плавного смещения шестерни относительно центра с последующей фиксацией в выбранном положении. Существуют также "разрезные" шкивы коленвала.
Для 8-кл. двигателей ВАЗ выпускается довольно широкий диапазон валов, на любой вкус. Наиболее перспективны для "городских битв" р/валы с 49-го по 55-й валы, для рейсинга - №62, далее идут валы чисто спортивные, для ралли и кольцевых гонок.
Несомненный интерес представляет новое направление ОКБ Динамика - р/валы с неплоскими толкателями - линейка р/валов RX для двигателя 21083. Данное техническое решение позволяет реализовать очень большой подъем клапанов с высокой скоростью открытия/закрытия клапана и довольно узкой фазовой характеристикой. ОКБ "Динамика" имеет патент на данный профиль ГРМ, хотя подобное техническое решение встречалочь на довольно старых иноведрах. ОКБ "Динамика" выпускает 6 модификаций RX: RX1-RX3 для "бытовых" двигателей и RX4-RX6 для автоспорта.
Для 16-кл модификаций Мастер-Мотор выпускается всего три пары тюнинговых валов 38/32, 44/38 и 50/44 (в недавнем прошлом выпускалась довольно удачная пара 52/48, которая была в "бытовой" линейке самая экстримальная.), с высотой подъема до 9,6 мм (серийный 7,6), остальные - чистый спорт. При установке валов следует иметь ввиду, что в новых (2003 г.) ГБЦ они могут задевать за приливы, причем, чем выше подъем, тем большая вероятность. Поэтому нужно обязательно проверять "прокрутку" вала, и при необходимости доработать ГБЦ.
Регулировка разрезной шестерни (шкива Верньера).
1. Пометить на обоих, неподвижной и подвижной частях, стандартную метку, согласно стандартной шестерни.
2. Установить на вал, надеть ремень и совместить все метки (коленвал, распредвал)
3. Проконтролировать впускной и выпускной клапан 4-го цилиндра: при совмещенных метках должно быть перекрытие (одинаково открытые впуской и выпускной клапаны). Если перекрытия нет (т.е. один открыт больше чем другой), ослабить винты шестеренки и повернуть вал относительно внешней части шестерни). По нахождении перекрытия - поставить метки на шестерне (как в п.1). В этом положении вал находится в точке перекрытия и точно совмещены метки коленвала и распредвала. Это условный "0", от которого идет регулировка в зависимости от поставленных целей.
Если РВ проходит метку раньше КВ это "опережение", если позже - "запаздывание".
Подача топлива.
Регулятор Давления Топлива. Надеюсь, не нужно разъяснять, как важно поддерживать в рампе форсунок постоянное давление топлива. И, если при обычной городской езде штатного регулятора давления топлива вполне хватает, на высоких оборотах возникает ситуация, когда постоянно открытые форсунки приводят с общему снижению давления в рампе. Как следствие - снижение топливоподачи, плохой распыл, сбой в расчетах и пр. Поэтому при форсировании двигателя имеет смысл увеличить давление на 0,5 - 1 атм., в зависимости от степени форсировки двигателя. Естественно, что при этом необходимо скорректировать программу впрыска, что бы обеспечить правильный состав смеси. В последних "переходных" моделях и новых двигателях ВАЗ объемом 1,6 литра применена безсливная система, РДТ находится в баке в сборе с бензонасосом и работает с более высоким давлением 3,8 Атм.
Форсунки. При форсировании мотора вполне может сложиться ситуация, когда производительности (количество пропускаемого топлива) может просто не хватить. В таком случае потребуется замена форсунок на более производительные или установка второго ряда форсунок. Второй вариант довольно сложен и трудоемок, хотя и возможен даже на стандартном блоке "Январь 5.1", поэтому проще, все же установить более производительные форсунки, с производительностью от +15% до +50% (общедоступные форсунки от автомобилей ГАЗ применять нежелательно, т.к у них один плюс - большая производительность, все остальные - минусы, и самые жирные - быстродействие и нелинейная хар-ка в начале диапазона, там, где у ВАЗа ХХ.) Характеристики форсунок
Прошивка
Вне всяких сомнений, что для того, что бы получить максимальный эффект от доводки двигателя необходима соответствующая корректировка практически всех калибровок впрыска. Причем однозначно необходима тонкая доводка калибровок на конкретном автомобиле, в результате которой получается прошивка под конкретное "железо", его настройку, водителя и его стиль управления автомобилем. Окончательная настройка двигателя и прошивки - это, одной фразой - борьба за воздух, двигатель должен без помех потреблять максимально возможное количество воздуха, прошивка должна быть настроена на оптимальную подачу топлива и установку углов зажигания во всех режимах работы двигателя. С появлением для серийных версий прошивок Январь 5 инженерного блока J5 On-Line Tuner, (а позже и J7 On-Line Tuner) позволяющего на ходу, в режиме реального времени отстраивать калибровки этот процесс становится менее времяемким. Ранее существовали такие системы только под тюнинговые и спортивные блоки "Корвет" фирмы ABIT (Санкт-Петербург). В процессе настройки задача тюнера обеспечить правильный состав смеси - до 12,6:1 в мощностном режиме и 15,5-16,5 в экономичном.
Казалось бы все просто, но на деле это тонкий и кропотливый труд - состав смеси должен быть оптимален во всем диапазоне оборотов двигателя. Кроме этого существуют режимы мощностного обогащения, переходные режимы и пр... Приходилось много часов выкатывать с инженерным блоком, постоянно контролируя состав смеси. С газоанализатором (ГА) из-за его большой инерционности можно, но довольно неудобно работать. Большим прорывом является применения при настройке Альфометров - контроллеров широкополосных ДК фирмы "Innovatemotorsports" (USA).
Как правило, на тюнинговые автомобили устанавливают "пауки" 4-2-1 хорошо работающие в довольно широком диапазоне оборотов. Системы 4-1 не прижились в гражданском тюнинге из-за очень узкого диапазона эффективной работы. Принцип работы такого выпуска основан на создании разряжения перед еще не открытым выпускным клапаном, что способствует лучшей продувке цилиндра.
Самым распространенным у нас "тюнингом" является установка "спортивного" глушителя. Самой распространенной (и, естественно, самым дешевой) является продукция Nex (имхо - полный отстой) и PowerFull, реже встречаются Remus, Asso, Sebring... Толк от такого глушителя может быть только в комплексе с прямоточным "пауком", фирменным основным и дополнительным глушителем с трубами увеличенного диаметра (не менее 55 мм для двигателя 1,6 и выше). Иначе - только глубоко пафосный звук. Причем Powerfull выпускает наименее "шумные" модели, ASSO - самые агрессивные и громкие. PRO-SPORT предлагает "банки" с возможностью регулировки "громкости" +/- 10db с помощью съемного вкладыша. Ну и особый интерес вызывает глушитель Pro-Sport с электрическим (из салона) управлением громкостью, от стандарта до "Super-Sport" (разница 30 db). Звук выхлопа - дело вкуса, лично мне нравится тихий "рык" - это большая банка PowerFull (в центре) и двухтрубный (DTM) Remus. Однако цена первого 75-80 USD, второго - больше 300...
Логично будет спросить! А какой Pесурс у форсированных моторов?
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 "гражданском" 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.
Ни один серьезный тюнинг автомобиля не обходится без форсирования мотора. Данная процедура серьезно увеличивает мощность двигателя, а значит, повышает скоростные характеристики автомобиля. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое форсирование двигателя, как это делается, для чего это нужно и имеется ли в этом необходимость?
В чем заключается форсирование двигателя?
Во многих языках слово «форсирование» может переводиться как, «усиливать», «ускорять» и т. п. Независимо от типа двигателя, улучшение его скоростных характеристик производится при помощи замены стандартных деталей на улучшенные, изменения размеров определенных камер, регулировка систем питания, выхлопа и т. д. В настоящее время существует множество способов форсирования, которые позволяют, так или иначе, улучшить динамические свойства и добиться самой эффективной работы двигателя.
Недорогие способы форсирования двигателей
Видео - Тюнинг двигателя своими руками
На этом заканчиваются самые не дорогие способы форсирования двигателя. Как правило, они не позволяют серьезно повысить производительность мотора, однако требуют меньших финансовых затрат. А теперь, самое время узнать о более серьезных методах, которые реально улучшают характеристики двигателя.
Как форсировать мотор более эффективно
Увеличение рабочего объема мотора. По-другому такой способ называют «расточкой» цилиндров. Все знают, что чем выше объем двигателя, тем он мощнее. Поэтому, увеличение рабочего объема является обязательным при форсировании двигателя. Расширение стенок цилиндра выполняется как подгонка к новому размеру поршней. Это говорит о том, что растачивать цилиндры «от балды» - недопустимо. В первую очередь, приобретаются необходимые поршни и шатуны, а затем уже увеличение объема.
- Гильзование . Такой способ можно назвать, как дополнение к первому. Дело в том, что при расточке стенок цилиндра, они теряют свои свойства и становятся менее прочными. Таким образом, вероятность выхода из строя блока цилиндров заметно увеличивается. Чтобы снизить износ стенок цилиндра, необходимо установить внутрь специальные гильзы, которые обладают хорошей износостойкостью. Таким образом, ресурс мотора увеличивается в разы.
- Применение более легкого коленчатого вала . Облегчение коленвала является тоже обязательным условием форсирования. На самом деле, такая деталь выполняется из более прочного материала и имеет больший вес по сравнению со стандартной. Однако, при достижении оборотов отметки в 3000 об/мин начинает работать сила инерции, которая раскручивает его еще сильнее. Таким образом, достигается эффективная работа двигателя при заданных оборотах.
Не забудьте, что вместе с заменой коленчатого вала, в блок устанавливается специальная постель с вкладышами. Эта мера необходима для снижения износа блока цилиндров, которая достигается трением более твердого материала о более мягкое.
Вместе с изменением объема, меняется или , в частности, камера сгорания. Изменениям подлежат многие части ГБЦ, а также такие параметры, как газораспределение. Ведь наравне с изменением объема, должно быть увеличено количество смеси, подаваемой в цилиндр. Настройка параметров ГБЦ требует больших навыков, поэтому выполнять ее самостоятельно не рекомендуется.
- Применение турбонаддува . Самым серьезным шагом к увеличению мощности можно считать установку турбокомпрессора. Он представляет собой насос, который закачивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания под большим давлением. Компрессор работает за счет усилия, создаваемого выхлопными газами в выпускном коллекторе, и делает максимальный прирост мощности для мотора.
Зачем форсируют мотор? Нужно ли это?
Не смотря на все преимущества форсированного мотора с увеличенной мощностью, его применение для автомобилей повседневных поездок нецелесообразно. Дело в том, что мощный мотор однозначно имеет два недостатка: повышенный расход смазочных материалов и горючего, а также меньший ресурс .
Такой мотор можно устанавливать только на гоночный автомобиль, ремонт которого производится после каждого заезда. В этом случае, его максимальные скоростные характеристики необходимы лишь на непродолжительное время - заезд или небольшая серия заездов, а долгая и монотонная езда по городским дорогам будет совершенно не экономичной. Именно поэтому, перед тюнингом двигателя рекомендуется поставить себе вопрос «нужно ли оно мне?».
Это все, что необходимо знать о форсировании двигателя. Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор относительно этого вопроса.
Знаете ли вы, уважаемый автомобилист, что значит форсированный двигатель? Такой мотор позволяет значительно повысить мощность, и тем самым автомобиль получает такую разгонную динамику, о которой даже подумать страшно. По сути, становишься обладателем настоящего гоночного болида, приобрести который слишком дорого обходится, и далеко не каждый россиянин может себе позволить его купить. А вот превратить обычный двигатель в форсированный можно . Об этом мы и расскажем в этой статье.
Форсировать двигатель - значит повысить его показатели за счёт уменьшения потерь энергии ДВС, уходящей на трение и работу дополнительного оборудования. Кроме того, повышение производительности двигателя подразумевает раскрытие его скрытых резервов.
Что это такое
Для начала хотелось бы отметить, что форсирование двигателя - это не новость или фантазия, а вполне реальная процедура, которую уже давно и успешно используют многие фирмы по . А такое понятие, как тюнинг, означает доработку таких заводских конструкций и параметров, которые полностью не раскрыты. По сути, каждый ДВС имеет резервы, которые нужно знать и уметь раскрывать.
Проводя форсирование двигателя, вы получаете возможность усилить заводские показатели ДВС. И делается это с определённой целью - получить более высокую производительность различных составляющих силового агрегата.
На видео показано, что такое форсированный двигатель:
Другими словами, форсировать двигатель означает увеличить мощность ДВС за счёт чего-то, а в нашем случае за счёт повышения рабочего объёма. И такой подход в деле используют не только так называемые тюнинговые фирмы, но и автоконцерны. К примеру, ДВС ВАЗ 2106 был получен путём форсирования ДВС ВАЗ 2103. И таких примеров множество.
Несколько способов повысить производительность ДВС
Форсирование двигателя имеет основные принципы, и такие работы могут быть проведены по-разному. Самым популярным и распространённым способом является, как и было сказано выше, увеличение рабочего объёма камеры сгорания. Если у гоночного автомобиля такой параметр изменить бывает сложно, так как он жёстко прописан в техрегламенте, то для это возможно. По стандарту всех выпускаемых на сегодня легковых моделей авто ограничивается только геометрический размер ГБЦ.
Первый способ механического форсирования подразумевает замену коленвала на другой - с более увеличенным ходом и диаметром цилиндров.
Кроме этого, усилить двигатель внутреннего сгорания можно и другим методом. Это можно сделать путём установки приводного компрессора. Этот метод очень популярен в западных странах, в частности . На автомобиль устанавливается приводной компрессор или тот же механический нагнетатель, который проводится от коленвала. Что происходит? Благодаря этому методу (впрочем, то же происходит и при использовании первого способа) крутящий момент увеличивается во всём диапазоне эксплуатации ДВС.
Следующий способ поднять показатели ДВС - это сдвиг пика крутящего момента. Такой способ применяется в основном в спорте. Пик крутящего момента сдвигается в направлении высоких оборотов, и главной целью в таком случае является уменьшить сопротивление при впуске воздуха в цилиндры. Как этого добиться? Очень просто. Нужно устранить определённые ступеньки, которые образуются в области соединения впускного коллектора с ГБЦ и карбюратором. Для этого обычно полируют впускной коллектор, поле чего вставляют клапаны большего размера, используя специальные головки.
То его часто заменяют, используя для этого сдвоенный вариант с горизонтальным протоком. В итоге такой метод форсирования ДВС даёт увеличение суммарного сечения диффузоров, а смесь распределяется по всем цилиндрам равномерно, ведь потоку топливной смеси не приходится менять направление на выходе из карбюратора.
Следующий способ повышения мощности ДВС - это совершенно иная установка распределительного вала. Другими словами, его нужно поставить с широкими фазами, что значительно улучшает наполнение камеры сгорания на высоких оборотах и происходит это за счёт снижения момента «на низах». Из-за этого автомобиль, наделённый таким распредвалом, при движении вынуждает водителя , чтобы обороты ДВС не падали, а сам силовой агрегат, если можно так выразиться - не тупел.
Настройка впуска и выпуска - это очередной способ повысить мощность двигателя. Что даёт этот способ? Благодаря ему удаётся повысить подачу крутящего момента в узком диапазоне за счёт резонанса. Форсирование ДВС этим методом позволяет увеличить мощность двигателя, и приходится уже ставить не обычные, а лёгкие кованые поршни, чтобы сохранить приемлемость инерционных нагрузок.
Наконец, увеличение степени сжатия даёт возможность увеличить показатели ДВС. Это объясняется тем, что детонация на высоких оборотах возникает довольно редко. Правда, владелец такого двигателя должен суметь обеспечивать свой автомобиль высокооктановым бензином, но, если знать, как , метод станет лучшим.
Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя подразумевает изменение фаз газораспределения.
Электронное и механическое форсирование ДВС
На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:
Рассмотрим теперь методы форсирования ДВС с общей точки зрения, не вдаваясь во все тонкости. Самый подходящий и распространённый метод - , который идеален для автомобилей современного типа. Знание этого способа форсирования ДВС является, по сути, методом того, как можно форсировать двигатель, вторгаясь в электронный мозг транспортного средства. Благодаря определённым способам коррекции или «прошивки» удаётся управлять программами, которые автоматически повышают производительность.
В таком случае следует установить дополнительные контроллеры или модули, что и станут, по сути, составляющими, которые увеличат мощность двигателя. Минусом такого способа является то, что проводить его просто невозможно, так как нужны особые знания и, самое главное, дорогостоящее оборудование.
Что касается механического форсирования ДВС, то этот метод более прост. Как и говорилось выше, метод подразумевает доработку уже существующих узлов автомобиля или их замену на новые.
Хотя такой вид тюнинга и прост, но начинать его без проведения особых расчётов не стоит.
Минимизируем механические потери
На видео рассказано о плюсах и минусах форсирования двигателя:
Практически все способы форсирования двигателя бывают направлены на одно - уменьшить механические потери ДВС. Куда же уходит немалая часть энергии двигателя? Оказывается, трение, которое происходит в цилиндрах любого ДВС, уменьшает производительность. В этом случае можно устанавливать сборные маслосъёмные кольца, тем самым увеличивая зазоры между цилиндром и поршнем. Этот способ не проводится на ура. Нужно вначале провести тщательную балансировку составляющих и все детали кривошипно-шатунного механизма подобрать по весу.
Трение в цилиндрах - это не единственная причина потери мощности ДВС. Кроме этого, потери объясняются и трением в шейках коленвала. В этом случае, как и было сказано выше, применяют установку распредвала с более широкими фазами и ещё дополнительно ставят систему , которая значительно снижает насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Следует помнить, что попадание на коленвал масла значительно тормозит его вращение.
Значительная часть энергии двигателя может уходить и на вспомогательное оборудование. Например, к ним относятся такие детали и приборы, как , кондиционер, водяной насос, гидроусилитель и многое другое. В этом случае приходится увеличивать передаточное отношение генератора и привода водяного насоса.
Форсировать двухтактный двигатель - это не просто модернизация ДВС, а в наше время необходимость. Если на четырёхтактном двигателе имеется больший ресурс и экономичность, что делает форсирование делом правильным, но не обязательным, то на двухтактных ДВС сделать это уже важно. Кроме того, как утверждают эксперты, проводить форсирование на двухтактных двигателях легче.
Форсирование двигателя, или тюнинг двигателя – это определенный комплекс технических процессов, которые направлены на модернизацию двигателя. Целью такого усовершенствования двигателя является увеличение величины максимальных оборотов и крутящего момента, посредством чего происходит повышения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания.
В просторечии тюнингом двигателя называют доработку двигателя, которая преследует цель увеличения его мощности и эффективности. Помимо этого форсированием двигателя называется и полная его замена на более мощный. Для непосредственного форсирования двигателя внутреннего сгорания детали заводского стокового производства заменяются на новые усовершенствованные элементы (шатуны, поршни, клапаны). Помимо этого заводские стоковые детали двигателя могут дорабатываться и облегчаться.
Данная процедура проводится для того, чтобы уменьшить потери. Кроме того на сам двигатель устанавливаются механический нагнетатель (компрессор) или турбо надув, выхлопная система улучшается, а также устанавливаются воздушнее фильтры с уменьшенным сопротивлением. Очень распространенным являются и другие виды тюнинга. Тем не менее, каким бы ни был сам процесс форсирования двигателя главная цель не меняется – увеличение эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания.
1. Какие бывают методы форсирования двигателя.
На разных языках слово форсирование означает усиление, ускорение или силу. Именно из-за этимологии данного слова оно используется для обозначения корректировки мощности двигателя внутреннего сгорания. Что же касается автомобилей то форсирование двигателя должно расцениваться как ничто иное как тюнинг двигателя и все проводимые работы, которые преследуют цель увеличения мощности двигателя – доработки заводских деталей и конструкций.
При произведении процедуры форсирования двигателя значительно улучшаются и преодолеваются заводские параметры. В итоге можно получить результат, который знаменует существенное увеличение производительности механизмов и узлов. В определенный момент, когда у автомобилиста возникает мысль о форсировании двигателя необходимо, как, собственно, и при других мыслях о тюнинге иных систем транспортного средства, задать себе несколько вопросов: для чего нужно форсирование двигателя, будет ли улучшена работа двигателя и, самое главное, каковы материальные затраты на данную работу? Если все ответы являются положительными, то можно со спокойной душой и долей энтузиазма приступать к проведению форсирования двигателя автомобиля.
Первым методом, который подходит предпочтительно к современным автомобилям, является чип-тюнинг. По своей сущности данная процедура является вторжением со стороны автомобилиста во всю электронную систему транспортного средства, с целью коррекции его управляющих программ. Зачастую, этот метод порождает коррекцию блока управления двигателем, а также установкой дополнительных контроллеров, которыми выступают модули по увеличению мощности двигателя. Если нет специального оборудования и, самое главное, специальных знаний, не рекомендуется самостоятельно проводить чип-тюнинг.
Второй метод является более радикальным, так как затрагивает механическую часть. Он так и называется: механическое форсирование двигателя.
В данную процедуру входит уйма процессов, как по доработке заводских стоковых уже существующих узлов, так и по замене этих узлов на новые, которые являются более эффективными и производительными. И при том, если автомобилист профессионал в использовании таких инструментов как молоток и зубило, не следует сразу же и без подготовки и знаний приступать непосредственно к тюнингу двигательной системы автомобиля. Важно помнить, что при любой форме тюнинга, или усиление подвески, или тюнинг салона, или форсирование двигателя, начало должно заключаться в расчете изменений в поведений транспортного средства.
2. Увеличение рабочего объёма двигателя.
Самым радикальным способом по увеличению мощностных показателей двигателя автомобиля является увеличение его рабочего объема. Количество цилиндров, их диаметр и величина перемещения поршня – вот от чего напрямую зависит рабочий объем двигателя. Из-за того, что цилиндры являются стационарным устройством и изменение их количества является невозможным, коррекции могут поддаваться только два последних вышеуказанных параметра.
Диаметр цилиндра напрямую зависит от конструкции двигателя. Чтобы произвести его увеличение в двигателе, которые имеют чугунные блоки цилиндров, должна применяться расточка блока цилиндров. Данная процедура служит плацдармом для установки новых поршней, имеющих больший диаметр. После этого на поршень наносятся микронеровности, которые способствуют задержанию на рабочей поверхности цилиндра масляной пленки.
Самым простым изменением рабочего объема является процесс, который осуществляется в двигателях, блок цилиндров который создан из алюминия, а сам носит в себе вставные мокрые гильзы. В данном случае, чтобы произвести изменение диаметра цилиндра используются соответствующие новые гильзы, которые имеются в ассортименте. Для того, чтобы увеличить ход поршня в цилиндре необходимо применять измененный коленчатый вал, который имеет увеличенный радиус кривошипа. В современном мире имеется огромный выбор коленвала для разного типа двигателя: как стандартного, так и форсированного.
При непосредственном определении конфигурации двигателя в ходе возрастания его объема применяются короткоходные и длинноходные варианты, которые определяют параметр, являющийся ходом поршня или диаметром цилиндра, которые будут преимущественно увеличиваться. Важно не забывать о том, что сам рабочий объем агрегата двигателя помимо того, что влияет на максимальную величину мощности, напрямую влияет на то, при каких оборотах можно достигать этих максимальных значений мощности, а также крутящего момента. Таким образом, максимальные значения крутящего момента и мощности, при увеличении хода, достигаются при наименьших значениях двигательных оборотов.
3. Увеличение степени сжатия в камере сгорания.
Одной из основных методик по увеличению мощности двигателя является увеличение уровня сжатия в камере сгорания. Именно из-за этой процедуры осуществляется получение большей отдачи от объема двигателя. Таким образом, расход топлива остается на том самом уровне, что и был, а мощность двигателя значительно увеличится. В таком случае возникает вопрос о том, почему же с самого завода на стоковых установках степень сжатия не поднимают до максимального возможного уровня? Ответ прост. Вся загвоздка заключается в характеристиках бензина, которые не позволяют поднимать степень сжатия более определенного указанного уровня, без образования различного рода детонации. Если степень сжатия будет значительно увеличен, то мощность двигателя также повысится в разы, но, тем не менее, проблема будет заключаться в том, что автомобиль придется заправлять более высокооктановым топливом. Но, с другой стороны, поскольку двигатель после всего этого будет работать эффективнее даже на той мощности, которая была у него раньше, расход и потребление топлива будут значительно меньше, а разности в цене будут несущественными.
Существуют два способа по увеличению степени сжатия в камере сгорания. Первым способом будет установка более тонкой прокладки самого двигателя. В данном случае, может возникнуть проблема столкновения клапана с поршнями, так что нужно все тщательно рассчитать. Вариацией может быть установка совершенно новых поршней в двигатель, которые будут иметь более глубокие выемки для клапанов. Помимо этого произойдет изменении в газораспределении двигателя, так что их придется полностью заново настраивать.
Вторым методом является растачивание цилиндров двигателя. Данный процесс потребует замены поршней. Тем не менее, данный метод способствует увеличению рабочего объема двигателя, и, в то же время, повышению степени сжатия, так как сама камера сгорания не изменяется, а вот происходит изменение объема цилиндра. Именно отношение первого объема камеры сгорания к объему возросшего цилиндра укажет большую величину уровня сжатия. Важно знать, что чем ниже степень сжатия стандартных настроек двигателя, тем прибавка мощности за счет сжатия камеры выше.
4. Уменьшение механических потерь.
Существует несколько видов механических потерь: трение в цилиндрах блока, насосные потери и потери вспомогательного оборудования.
Первой проблемой является трение непосредственно в цилиндрах блока. Уменьшение самих цилиндров может производиться за счет увеличения зазора между цилиндром и поршнем, использования сборных маслосъемных колец, а также за счет облегчения шатуна. Вообще, на практике рекомендуется проводить тщательную балансировку, а также подбор всех деталей кривошипно-шатунного механизма по весу.
Возникают также и насосные потери. Зачастую, такие потери вызваны трением в шейках коленчатого вала. Данная проблема весьма решаема и может компенсироваться установкой распредвала с более широкими фазами. Помимо этого нужно применить систему «сухого картера», что способствует существенному снижению насосных потерь, которые затрачиваются коленчатым валом. Это связано с тем, что попадание на коленвал масла способствует торможению его вращения.
Помимо вышеуказанного может возникнуть проблема со вспомогательным оборудованием. Кондиционер, генератор, водяной насос и гидроусилитель – все это ведет к уменьшению эффективной работоспособности двигателя. Для решения проблемы рекомендуется: на автомобилях, где была произведена процедура форсирования двигателя увеличить придаточное отношение привода генератора и водяного насоса.
5. Оптимизация процесса сгорания смеси.
Для того чтобы произвести, а точнее дать рекомендации по произведению оптимизации процесса сгорания воздушно-топливной смеси, не нужно вдаваться в глубокую теорию всей процедуры сгорания смеси в определенной камере сгорания. Важно запомнить, что сама камера сгорания должна быть компактной. Это необходимо для того, чтобы снизить все тепловые потери, а также вероятность детонации. Помимо этого будет обеспечено эффективное перемешивание топлива и воздуха. Только с помощью уменьшения и очистки камеры сгорания можно произвести оптимизацию всего процесса сгорания воздушно-топливной смеси.
Для того чтобы произвести увеличение наполнения цилиндров нужно понизить аэродинамической сопротивление во впускной и выпускной системах. Помимо этого необходимо снизить такое же сопротивление в каналах головки двигателя внутреннего сгорания. Огромное значение непосредственно для тюнинга двигателя имеют: конструкция резонатора, его местоположение, а также установка многодроссельной системы, которая имеет выпускную трубу на каждый отдельный цилиндр.
Вот и все. Форсирование двигателя – очень непростой и ресурсоемкий процесс. Тем не менее, полученный результат должен радовать автовладельца. Важно не забывать, что увеличение в мощности транспортного средства влечет за собою коррекцию и доработку многих других систем автомобиля: тормозной системы, коррекции в подвеске. Это связано с тем, что в процессе форсирования изменяются стоковые расчётные заводские параметры, которые были запрограммированы на все функции автомобиля, как одного единого устройства, а усиление или хотя бы затрагивание в коррекции одной подсистемы ведет к несомненному изменению других.
Тюнинг мотора – это целая наука, тернистый путь постижение которой связан с множеством проб и ошибок. Поместить в одну статью все множество решений, а также информацию, позволяющую улучшить любой двигатель – невозможно. Но дать четкое представление о том, что такое форсирование двигателя, и какие методы стоит применять для улучшения динамических характеристик авто – вполне осуществимо.
Определение форсирования
Форсирование (от английского «force» – сила) ДВС – это улучшение мощностных показателей, характеризующихся крутящим моментом и максимальной мощностью.
Условно такое улучшение разделяется на работы в двух направлениях:
- видоизменение электронных настроек, корректирующих время, продолжительность впрыска, степень «опроса» датчиковой аппаратуры и характер команд исполнительным устройствам;
- механическая доработка узлов и агрегатов, влияющих на работу ДВС. Это целый комплекс работ по модернизации цилиндропоршневой группы, ГБЦ, впускной и выпускных систем. Далее в статье мы рассмотрим эти составные части более подробно.
С чего начинается и чем завершается улучшение мотора
Самый простой способ улучшить динамику автомобиля – это чип-тюнинг. Стоит сразу оговорить, что эффективность такого метода зависит от вычислительной мощности электронного блока управления двигателем (далее ЭБУ) и типа программного обеспечения.
Именно ЭБУ управляет зажиганием и моментом впрыска. Программа управления записана в ПЗУ (постоянное записывающее устройство) блока управления. Способ управления двигателем зависит от калибровок, который прописаны для всех режимов работы мотора (холостой ход, режим максимальной нагрузки и т. д). Именно изменение калибровок позволяет получить прибавку в мощности. Порой этот показатель достигает 20%. Достичь этого можно даже без потери ресурсности. Объясняется это тем, что заводская прописка мотора является во многом компромиссной. Часто даже излишне зажатой из-за экологических норм либо маркетинговых предпосылок.
Как улучшают «железо»
- деталей мотора;
- впускной системы;
- выпускной системы;
- системы приготовления топливно-воздушной смеси.
Остановимся на всех пунктах по порядку.
Доработка «сердца»
В кругу тюнеров до сих пор не угасают споры о правильной последовательности проведения работ. Поэтому мы просто дадим перечисление возможных методов форсирования мотора:
- доработка ГБЦ, которая может в себя включать увеличения сечения впускных и выпускных каналов, что позволит мотору лучше дышать, замена седл, установку больших клапанов, стачивание толщины ГБЦ, приводящее к увеличению степени сжатия;
- блок двигателя может быть расточен до желаемого ремонтного размера, что позволит увеличить объем двигателя. В случае с гильзованными блоками, возможна установка гильз с увеличенным внутренним диаметром. Это влечет за собой установку больших поршней, а также иных колец;
- установка распредвалов, изменяющих процесс газообразования в камере сгорания. Изменение происходит за счет подбора формы кулачков, что влияет на величину подъема клапанов и степень перекрытия. В зависимости от настройки, распределительные валы могут быть низовыми (машина хорошо разгоняется с низких оборотов), верховыми («в полную грудь» мотор дышит лишь на высоких оборотах), а также с усредненным значением. К примеру, мотор будет выдавать хороший момент на «низах», неплохой в среднем диапазоне оборотов, но затухать на «верхах»;
- замена коленчатого вала на изделие с большим радиусом кривошипа. Величину стоит подбирать с учетом длины шатуна. Зарубежная литература называет это отношение «R/S». Правильно подобранное соотношение может сделать мотор «верховым» либо низовым;
- установка облегченных компонентов ЦПГ, маховика. Такое решение позволяет мотору легче набирать обороты. Для облегчения используют кованные шатуны и поршни. Для особо «злых» моторов это жизненно необходимо еще и потому, что используемый материал позволяет переносить большие механические и термические нагрузки.
Впуск и выпуск
Для увеличения количества поступающего воздуха рекомендуют:
- установить , реализовав холодный забор воздуха;
- подобрать оптимальное сечение каналов впускной системы; возможна установка равнодлинного впускного коллектора.
Отдельным пунктом при форсировании стоит установка либо турбкомрессора. Каждое из решений имеет свои преимущества и недостатки.
Доработка выпускной системы начинается с установки коллекторов, именуемых «пауками». Форма и длина выпуска должны подбираться индивидуально. Сечение трубы выхлопной системы должно быть увеличено. Обязательны к удалению катализаторы, сажевые фильтры.
Зажигание
Форсирование старых моторов, на которых применяется контактная система зажигания, обязательно требует доработки узлов искрообразования. Причина этого в том, что искра в таких системах слабая, а на высоких оборотах и вовсе не стабильная.
Решением этой проблемы – в . Еще лучших показателей можно добиться с микропроцессорной системой управления искрообразованием.
Подача топлива
Логично, что увеличение количества поступающего воздуха, приводит к возможности подачи большей порции топлива. Этого можно достичь, установив жиклеры с большей пропускной способностью, большие форсунки в случае с инжекторными ДВС, а также топливного насоса большей производительности.
Финальная настройка
Если вы улучшили «железо», это еще не значит, что вы провели грамотное форсирование двигателя. Каждое изменение в конфигурации требует настройки и соответствующей прошивки ЭБУ. Лучше всего, если настройка мотора будет осуществляться онлайн в процессе движения. Только в таком случае можно получить действительно хороший результат.
