Форсированный двигатель: доработка установки, методы форсирования
Форсирование двигателя подразумевает под собой комплекс мер по улучшению показателей стандартной комплектации силовой установки. Под показателями в основном подразумевается мощность, поскольку она главным образом отвечает за разгонную динамику автомобиля. Таким образом, пользователь, за относительно невысокую цену может добиться от обычного автомобиля спортивных характеристик.
Форсировать двигатель, это устранить энергетические потери, возникающие внутри мотора, уходящие на трение и работу дополнительного оборудования. Пустить эту энергию на увеличение коэффициента полезного действия силовой установки, и повысить её мощность в целом. Форсирование позволяет воспользоваться всеми возможностями мотора, заложенными на этапе проектирования.
Для повышения мощности агрегата используют различные методы: меняют штатные детали мотора на улучшенные; заново прошивают электронный блок управления; дорабатывают заводские узлы и многое другое.
Доработка силовой установки
Для начала стоит заметить, что практически любой двигатель, не зависимо от вида топлива, на котором он работает, можно форсировать. Если перебрать заводской мотор и учесть все тонкости и нюансы, пропущенные при конвейерной сборке, можно получить прирост мощности в размере 10-20%. Дело в том, что при массовой сборке не применяется индивидуальная настройка и подгонка под каждый агрегат. Задача конвейера в том, что бы мотор попал в установленный диапазон допусков и посадок.
При индивидуальной сборке, учитываются даже самые мелкие погрешности, для достижения максимальных показателей при выходе на форсаж двигателя. Кроме того, меняются детали и узлы на более прочные, способные вынести серьёзные нагрузки.
Минусом метода является значительная цена и необходимость замены других узлов автомобиля (тормозная система, коробка передач и др.).
Основные методы форсирования силовой установки
Улучшение показателей мотора за счёт форсирования набирает все большую популярность. Существует целый ряд фирм, проводящих доводку и модернизацию агрегатов сразу, после их выхода с конвейера завода. Форсирование ДВС, как правило, происходит за счёт каких-то изменений в его конструкции, к ним можно отнести:
Изменения в головке блока цилиндров
Доработка головки блока цилиндров играет одну из важнейших ролей в модернизации. Правильно проведённая работа способна добавить 20% мощности установке. Форсированный двигатель не только демонстрирует улучшенные характеристики, а так же имеет повышенный ресурс за счёт большего наполнения цилиндров смесью, правильного и полноценного сгорания топлива, и отвода продуктов сгорания.
Поскольку камера сгорания является местом, в котором протекают основные рабочие процессы силовой установки, именно на её улучшение направлена основная работа. От камеры сгорания напрямую зависят такие процессы, как смесеобразование, продувка, воспламенение, горение. Что бы улучшить их, камеру полируют, увеличивают впускные и выпускные каналы, проходные сечения головки блока цилиндров, улучшают клапана, коллекторы и др.
Замена распределительного вала
Положительным моментом в применении такой модернизации является отсутствие необходимости изменять рабочий объём установки. Такое конструктивное решение позволяет сдвинуть диапазон мощности относительно условий эксплуатации агрегата. Таким образом, на определённых режимах работы мотора, будут изменены фазы газораспределения, и двигатель получит прирост мощности.
Однако есть и недостатки, например, на низких оборотах тяга будет поднята, тогда как при достижении высоких, динамика упадёт
Увеличение объёма силовой установки
Данный метод форсирования является самым простым и популярным. Для его осуществления можно прибегнуть к нескольким действиям: увеличить диаметр цилиндров, или установить коленчатый вал, имеющий больший ход.
Увеличение степени сжатия
Метод позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия силовой установки. Степень сжатия напрямую зависит от задержки закрытия впускного клапана, а так же от угла открытия дроссельной заслонки. Процесс достигается при помощи установки специального распределительного вала, который позволяет повлиять на фазы газораспределения, расширив их.
Способ обеспечивает прирост мощности агрегата во всем диапазоне оборотов. Кроме того, требует применения другого сорта топлива, с увеличенным показателем октанового числа.
Увеличение наполнения цилиндров
Принцип метода: снизить аэродинамическое сопротивление во впускной и выпускной системе, в каналах головки блока цилиндров. Для увеличения коэффициента наполнения цилиндров выполняются работы по полной замене впуска и выпуска или их модификации.
Кроме того, параллельно устанавливается раздельный выпускной коллектор, прямоточная выхлопная система и воздушный фильтр нулевого сопротивления. Как пример, ВАЗ 2108 с коэффициентом 0,75 после доработки имеет коэффициент 1,0 и выше.
Недостатком метода является его значительная стоимость по отношению к прибавке мощности, полученной на выходе.
Уменьшение механических потерь
К механическим потерям при работе силовой установки можно отнести: потери на трение, насосные потери, потери на привод механизмов мотора.
Самое сильное трение происходит в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Для уменьшения силы одними из способов является установка поршней с меньшей площадью юбки. Кроме того, уменьшают ход поршня, подгоняют поршни и детали кривошипно-шатунного механизма по весу, производят балансировку. К насосным потерям относят потери мощности на всасывание двигателем воздуха.
В этот момент все системы агрегата работают на преодоление аэродинамического сопротивления. Снизив его, можно получить дополнительную экономию мощности.
Приводы газораспределительного механизма, генератора, помпы и др. так же требуют энергии. В идеале при форсировании силовой установки все их необходимо уравновесить, с целью уменьшения и равномерного распределения мощности. Иногда для этого достаточно воспользоваться изменением передаточного отношения.
Установка сухого картера так же положительно сказывается на экономии мощности. При движении транспортного средства, в обычном картере происходит колебание излишков масла, которые, попадая на коленчатый вал и другие механизмы, вызывают их дисбаланс. Как следствие, потери мощности на противостояние ему. Сухой картер минимизирует эти потери.
Что значит «форсированный двигатель» и как это сделать
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 даже своими руками. Об этом мы и расскажем в этой статье.
Форсированный дизельный двигатель
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 проведению тюнинга. 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 повышения производительности мотора 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 обычного легкового транспортного средства 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.
Для форсирования двигателя можно заменить коленвал
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 в США. 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.
Что касается карбюратора, 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.
Установка и настройка распредвала для увеличения мощности двигателя
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 постоянно задействовать рычаг КПП, 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 уменьшать расход топлива, 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 — это чип-тюнинг, 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.
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 под названием «сухой картер», 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 привод ГРМ, 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.
Что такое форсирование двигателя и для чего его делают
Что такое форсирование двигателя и для чего его делают
У этого поста — 3 комментария.
Форсирование двигателя – это его тюнинг, который является одной из важных составляющих в общем тюнинге автомобиля. Ведь именно форсировка двигателя дает возможность определить максимальную мощность двигателя, а значит улучшить его основные динамические характеристики. Чем больше у мотора мощность, тем меньше тратится времени на разгон автомобиля, а значит, увеличивается его максимальная скорость.
Автолюбителей можно разделить на два своеобразных лагеря. Одним требуется только на немного увеличить мощность своего двигателя, так как в большинстве их не устраивает то, как автомобиль набирает скорость и другие динамические характеристики. Данная категория автолюбителей предпочитает делать тюнинг двигателя своими силами. Этот выбор основан на том, что перечень работ, которые будет необходимо осуществить для форсирования двигателя, минимален.
Из чего состоит форсировка двигателя.
Она состоит из нескольких элементов:
- • Осуществляется перепрошивка основного блока управления двигателем;
- • Происходит замена отдельных деталей двигателя на более мощные, а вернее будет сказать, на спортивные.
Как итог: мощность двигателя увеличивается в среднем не более чем на 10 — 15 процентов.
Другая категория автолюбителей подходит к процессу форсирования двигателя более основательно и методично. Они не просто производят на своем автомобиле замену всех основных деталей двигателя на спортивный вариант. Кроме этого, на автомобиль устанавливается турбина и происходит расточка самого двигателя. И вот здесь будущая мощность автомобиля будет зависеть не только от имеющегося потенциала двигателя, но и от такой прозаической вещи, как платежеспособность автовладельца. Может получиться так, что мощность двигателя после его форсирования увеличится как на 100 «лошадей», так и до 1000 «лошадок». Тут все будет зависеть от тех конкретных задач, для которых и будет производиться форсирование двигателя.
Одним из вариантов форсирования двигателя является установка спортивного распределительного вала. Во первых, стоит сказать, что распределительный вал является механическим «мозгом» мотора. Он определяет скорость подъема и общую продолжительность по времени для открытия клапанов, что сильно влияет или только формирует будущий характер мотора. Причина, по которой происходит подобная замена, такая же, как и для других элементов двигателя. Штатная модель уж слишком средняя, так как разрабатывалась в соответствии с основными запросами большего числа владельцев автомобилей.
Основная характеристика автомобильного двигателя – это мощность, хотя основное влияние оказывает не только его максимальная мощность, но и так называемый крутящий момент. Стоит отметить, что самая максимальная мощность, а автомобиле со стандартной комплектацией возможна лишь на определенных оборотах, которые становятся близки к максимальным. «Горячий» водитель выберет приемистый двигатель, который стоит только тронуть педаль газа, с места идет в разгон, как будто на поводке следуя за нажатием педали.
Вот поэтому замена распределительно вала на спортивный и является первым этапом в форсировании двигателя. Только он способен обеспечить путем увеличения основной высоты подъема клапанов подачу полноценной смеси в цилиндр.
А что именно делать и каким образом, решает каждый для себя. Ведь для большинства из нас автомобиль не только средство передвижения, но и эталон благостостояния и престижа.
Другие похожие статьи:
для чего? + ВИДЕО » АвтоНоватор
Итак, прежде, чем рассматривать способы и методы форсирования двигателя, два слова о том, что означает форсирование в своём прямом значении.
Какие бывают методы форсирования двигателя
Форсирование в переводах: с нем. яз. – усиливать; с франц. яз. – сила – ускорение или усиление какой-либо деятельности. Есть ещё такое значение слова «форсировать» — преодолевать.
Применительно к автомобилям, форсирование двигателя относится к такой категории работ, как тюнинг двигателя. А именно – доработка заводских конструкций и деталей для увеличения мощности.
Производя форсирование двигателя, вы усиливаете или преодолеваете заводские параметры с целью получения на выходе более высокой производительности узлов и механизмов.
В тот момент, когда у вас в голове созреет и утвердится мысль о том, что вам необходимо провести форсирование двигателя, задайте себе пару вопросов.
Для чего вам необходимо форсирование двигателя? Готовы ли вы понести немалые финансовые затраты, производя форсирование двигателя? Если ответы готовы, то вам помогут материалы, в которых описывается подробно форсирование двигателя, видео материалы, в которых вы увидите результаты и процесс форсирования двигателя.
Первый, более подходящий для современных автомобилей, это чип-тюнинг. Чип-тюнинг по сути является вторжением в электронный мозг автомобиля для коррекции firmware (управляющих программ).
Как правило, это коррекция блока управления двигателем или установка дополнительных контроллеров — модулей с целью увеличения мощности двигателя. Без специальных знаний и оборудования самостоятельно не рекомендуется проводить чип-тюнинг.
Второй метод – механическое форсирование двигателя. Сюда входит масса мероприятий, как по доработке уже существующих узлов, так и по замене их на новые, более производительные и эффективные. И, хотя вы умеете держать в руках молоток и зубило, это ещё не повод сразу приступать к форсированию двигателя.
Не забывайте, что любой вид тюнинга, будь-то форсирование двигателя, усиление подвески или стайлинг, начинается с расчетов изменения поведения автомобиля. Это важно.
Итак, какие наиболее распространённые методы форсирования двигателя.
Увеличение рабочего объёма двигателя
Производится за счёт: замены коленвала на коленвал с большим ходом, увеличения диаметра цилиндров. При этом вам понадобится такая услуга, как расточка блока цилиндров, гильзование и всё, что с этим связано. Изменение объёма двигателя неизменно сопровождается увеличением объёма камеры сгорания.
Если вы и в состоянии провести эту работу самостоятельно, то не забудьте о техническом осмотре, и всеми нюансами, связанными с изменением объёма двигателя.
Увеличение степени сжатия в камере сгорания
Этот метод форсирования двигателя достигается путем изменения фаз газораспределения (закрытия впускного клапана). Кроме того, установка модифицированного распредвала с широкими фазами увеличивает степень сжатия. Плюс ко всему переход на высокооктановый бензин увеличит мощность двигателя во всем диапазоне оборотов.
Уменьшение механических потерь
К механическим потерям двигателя относятся: на приводы вспомогательного оборудования, на трение, на насосные потери.
- Трение в цилиндрах блока. Их уменьшение производится за счёт: использования сборных маслосъёмных колец, увеличения зазора между поршнем и цилиндром, облегчение шатуна. В теории рекомендуется проведение тщательной балансировки и подбор по весу всех деталей кривошипно-шатунного механизма.
- Насосные потери. Это более всего трение в шейках коленвала. К снижению насосных потерь ведет и установка распредвала с более широкими фазами. Плюс ко всему необходимо применить систему «сухой картер», что снизит насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Ведь попадание на него масла тормозит вращение.
- Вспомогательное оборудование. Привод ГРМ, кондиционер, гидроусилитель, генератор и водяной насос. Это все ведет к снижению эффективности двигателя. Рекомендуется на авто с форсированным двигателем увеличение передаточного отношения привода водяного насоса и генератора.
Оптимизация процесса сгорания смеси
Не вдаваясь в теорию процесса сгорания воздушно-топливной смеси в камере, рекомендация. Камера сгорания должна быть компактной, чтобы уменьшить тепловые потери и вероятность детонации, и обеспечивать эффективное перемешивание воздуха и топлива.
Увеличение наполнения цилиндров
Для этого необходимо снижение аэродинамического сопротивления в выпускной и впускной системах, а также в каналах головки двигателя. Большое значение для форсирования двигателя имеют: установка многодроссельной системы с выпускной трубой на каждый цилиндр, конструкция и местоположения резонатора.
Вот такое оно нелегкое дело – форсирование двигателя. Не забывайте, что повышение мощности автомобиля повлечет за собой изменение или доработку многих его систем, как то: тормозная система, изменение подвески и так далее.
Ведь вы форсируете (преодолеваете) расчетные параметры, которые заложены на функции всего автомобиля, как единого механизма, и усиление одной из его систем приведет к изменению других.
И, если вы ещё не передумали, то удачи вам в проведении форсирования двигателя.
Форсирование двигателя — основы форсирования ДВС
Форсирование двигателя на примере автомобиля Mercedes E240
Онлайн-экзамен ПДД РФ по билетам ГИБДД (категории «А», «В», «М» и подкатегорий «A1», «В1»).
Расчитайте реальную стоимость страхового полиса ОСАГО с учетом водительского стажа.
Узнайте в режиме онлайн, когда можно будет садиться за руль после употребления спиртных напитков.
Онлайн-калькулятор транспортного налога и интерактивная таблица ставок по всем регионам РФ.
Сервис поможет визуально сравнить размеры шин и дисков автомобиля при их замене.
Материалы: http://unit-car.com/tuning/57-forsirovanie-dvigatelya.html
Какие двигатели можно форсировать?
Практически любой двигатель может быть форсирован, при этом такой тюнинг может привести в конечном итоге как к снижению, так и к повышению его ресурса в зависимости от того, как именно будет осуществляться эта процедура. Помните, что ресурс этого механизма непосредственно зависит от того, как именно он будет эксплуатироваться.
Если автомобиль работает в оптимальном режиме, при этом в нем используется действительно качественное масло, то ваш двигатель прослужит в течении длительного времени. Если же вы, к примеру, занимаетесь стрит-рейсингом, готовьтесь к тому, что вам придется достаточно часто заниматься ремонтом.
Таким образом, форсирование двигателя зачастую значительно увеличивает его срок службы, так как в процессе массового производства автомобилей просто нет времени на то, чтобы разбираться в каждой детали изготавливаемых моторов, выверяя каждый градус или миллиметр.
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.
- 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.
Вместе с изменением объема, меняется или растачивается головка блока цилиндров, 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.
Обновление
Самый легкий и в то же время экономичныйметод тюнинга мощности двигателя – это проведение восстанавливающих процедур. В данном случае как двигатель, так и узлы трансмиссии обрабатываются специализированным модификатором трения. При помощи таких препаратов вы увеличиваете мощность и приемистость не только двигателя, но еще и узлов трансмиссии.
После форсирования вы в любом случае почувствуете результат, особенно если речь идет об автомобиле с большим пробегом, производительность двигателя в котором существенно снизилась. Помимо всего прочего вы исключите потребность в проведении целого комплекса трудоемких процедур, что также заметно скажется на общей стоимости тюнинга.
Этот вариант форсирования является доступным практически каждому, и в случае необходимости его можно будет даже провести самостоятельно. Конечно, вы не сможете добиться значительного увеличения производительности, но вам определенно удастся увеличить его мощность приблизительно на 3-5%.
Чип-тюнинг
Чип-тюнинг представляет собой наиболее оптимальный вариант форсирования двигателей современных автомобилей. Это своего рода вторжение в электронную систему автомобиля для того, чтобы изменить стандартные настройки управляющего ПО. В большинстве случаев изменяется блок управления двигателем или же монтируются дополнительные контроллеры, обеспечивающие увеличение мощности двигателя.
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.
Увеличение рабочего объема
Увеличить рабочий объем двигателя можно: заменив колен.вал на другой с большим ходом, увеличив диаметр цилиндра или то и другое одновременно. Не надо забывать, что при изменении объема двигателя, необходимо увеличить объем камеры сгорания — для компенсации увеличения объема цилиндра.
Для ВАЗовских двигателей, используемых на заднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 66, 80, 84, 86, 88 мм.
Для ВАЗовских двигателей, используемых на переднеприводных автомобилях существуют колен.валы с ходом 60.6, 71, 74.8, 75.6, 78, 80, 84 мм.
При установке колен.вала с большим ходом необходимо доработать (либо заменить) шатуны или поршни.
К расточке цилиндров блока на значительную величину ( 2мм.) нужно подходить осторожно. Например, при расточке серийного блока ВАЗ 21083 с 82мм. до 84 мм. у двигателя наблюдается повышенный расход масла. Это происходит за счет потери жесткости блока. В этом случае лучше использовать специальную толстостенную отливку блока. Такие блоки ВАЗ выпускает мелкими сериями.
Увеличение объема двигателя приводит к увеличению максимального крутящего момента, но при этом происходит снижение оборотов максимальной мощности. Это происходит из-за уменьшения механического КПД. Если повышение объема происходит за счет увеличения диаметра цилиндров, то возрастает площадь контакта между стенками цилиндра и поршнем с поршневыми кольцами.
В любом случае повышение объема приводит к падению общего КПД двигателя.
Производится за счёт: замены коленвала на коленвал с большим ходом, увеличения диаметра цилиндров. При этом вам понадобится такая услуга, как расточка блока цилиндров, гильзование и всё, что с этим связано. Изменение объёма двигателя неизменно сопровождается увеличением объёма камеры сгорания.
Если вы и в состоянии провести эту работу самостоятельно, то не забудьте о техническом осмотре, и всеми нюансами, связанными с изменением объёма двигателя.
Форсированный двигатель после такой обработки оснащается коленвалом с увеличенным ходом, а также диаметром цилиндров. Самостоятельно выполнить такую работу крайне сложно, так как необходимо будет произвести гильзование, расточку блока цилиндров и все остальные работы, которые к этому относятся.
Если вы можете проделать все эти процедуры самостоятельно, изначально нужно провести тщательный технический осмотр автомобиля, после чего соблюсти все нюансы, которые связаны с корректировкой объема привода.
Увеличение степени сжатия в камере сгорания
Термический КПД
Увеличение степени сжатия (степени расширения) является эффективным способом повышения КПД двигателя.
— объемы камеры сгорания в головке
— объемы в прокладке
— объемы созданный не доходом поршня до плоскости разьема (если есть)
— объем выборки в поршне
При работе двигателя, особенно на высоких оборотах, геометрический объем камеры сгорания уменьшается. Это происходит из-за: выбирания зазоров, термического расширения поршня, динамического удлинения шатуна. Так, на гоночном безпрокладочном моторе при сборке поршень не доходил до плоскости головки 0.85мм. После эксплуатации двигателя на 9000 об.мин на поршне и плоскости головки присутствовали явные следы контакта.
Степень сжатия зависит от фаз газораспределения (запаздывания закрытия впускного клапана) и угла открытия дроссельной заслонки. Так, на серийных двигателях угол зажигания при частичных нагрузках превышает 40 градусов. Это возможно благодаря низкому наполнению цилиндров и как следствию понижению степени сжатия.
Чем выше наполнение, тем выше степень сжатия. Существует понятие — динамическая степень сжатия. У большинства двигателей, дорожных и гоночных, динамическая степень сжатия находится в диапазоне от 7 до 10 и зависит от октанового числа используемого бензина.
Очень высокая геометрическая степень сжатия спортивных двигателей в первую очередь объясняется применением распред. валов с широкими фазами. Установка на двигатель модифицированного распред. вала с широкими фазами позволяет несколько увеличить геометрическую степень сжатия.
Этот метод форсирования двигателя достигается путем изменения фаз газораспределения (закрытия впускного клапана). Кроме того, установка модифицированного распредвала с широкими фазами увеличивает степень сжатия. Плюс ко всему переход на высокооктановый бензин увеличит мощность двигателя во всем диапазоне оборотов.
Этот вариант предусматривает корректировку фаз газораспределения посредством перекрытия впускного клапана. Также более эффективное сжатие обеспечивает монтаж тюнингованного распределительного вала, имеющего более широкие фазы. Помимо всего прочего,увеличить производительность привода можно посредством заливания высокооктанового бензина.
Снижение механических потерь
— Потери на трение.
— Насосные потери.
— Потери на привод вспомогательного оборудования.
Наиболее значительная часть потерь вызвана трением в цилиндре. Потери зависят от площади трущихся деталей, жесткости и количества поршневых колец, толщины масляной пленки и средней скорости поршня.
При превышении средней скорости поршня выше 20 м./сек. резко возрастают потери на трение и нагрузки на детали КШМ. Поэтому на высокофорсированных двигателях для увеличения механического КПД необходимо уменьшать ход поршня.
Для уменьшения потерь на трение в паре поршень — цилиндр, необходимо использовать сборные маслосъемные кольца, также целесообразно несколько увеличить зазор между поршнем и цилиндром. Облегчение шатуна, особенно верхней головки, уменьшает боковое давление на поршень, с этой же целью нужно использовать по возможности более длинный шатун, что благоприятно скажется на уменьшении потерь на трение. Теоретически необходимо подогнать по весу и отбалансировать все детали КШМ.
Нами был произведен эксперимент. Был испытан на стенде серийный двигатель ВАЗ 21083. После чего его разобрали, все детали КШМ тщательно подогнали по весу. Отбалансировали колен. вал и шатуны (шатуны балансируются на специальном приспособлении, позволяющем развесить шатуны так, чтобы центр масс у всех находился в одной точке). После повторных испытаний на стенде мы не заметили прибавки мощности. Можно себя успокаивать тем, что хуже не будет.
Для уменьшения потерь на трение в наши гоночные моторы мы устанавливаем новые поршни со значительно уменьшенной площадью юбки, одним компрессионным кольцом, высотой 1.2мм. и сборным маслосъемным кольцом высотой 2мм. Также используем специально изготовленные шатуны Н-образного сечения, которые длинней серийного 2108 на 12 мм. и намного жестче и легче.
Для уменьшения трения в шейках колен.вала, необходимо хонингованием увеличить на 0.02мм.(от номинального вазовского размера) внутренний диаметр нижней головки шатуна и постелей колен.вала. Падение давления масла при этом не происходит. Также необходимо проконтролировать легкость вращения распред.вала.
При наполнение цилиндров воздухом возникает перепад давлений между цилиндрами двигателя и атмосферой. Двигатель в этой части цикла работает как насос и на его привод расходуется часть мощности. Чем меньше аэродинамическое сопротивление впускной системы, тем меньше потери энергии.
Уровень масла в поддоне серийного двигателе находится в непосредственной близости от вращающегося колен.вала. При боковых и линейных ускорениях автомобиля масло попадает на противовесы и шейки колен.вала и тормозит его вращение. Применение системы «сухой картер», когда масло откачивается из поддона в отдельную емкость, позволяет увеличить мощность двигателя, особенно при высоких оборотах.
Часть энергии двигателя используется на привод вспомогательного оборудования, такого как: привод механизма ГРМ, водяной насос, генератор и т.д. Для форсированных двигателей, используемых на высоких оборотах, целесообразно увеличить передаточное отношение привода водяного насоса и генератора. При установке кондиционера и гидроусилителя руля эффективная мощность двигателя снижается.
К механическим потерям двигателя относятся: на приводы вспомогательного оборудования, на трение, на насосные потери.
- Трение в цилиндрах блока. Их уменьшение производится за счёт: использования сборных маслосъёмных колец, увеличения зазора между поршнем и цилиндром, облегчение шатуна. В теории рекомендуется проведение тщательной балансировки и подбор по весу всех деталей кривошипно-шатунного механизма.
- Насосные потери. Это более всего трение в шейках коленвала. К снижению насосных потерь ведет и установка распредвала с более широкими фазами. Плюс ко всему необходимо применить систему «сухой картер», что снизит насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Ведь попадание на него масла тормозит вращение.
- Вспомогательное оборудование. Привод ГРМ, кондиционер, гидроусилитель, генератор и водяной насос. Это все ведет к снижению эффективности двигателя. Рекомендуется на авто с форсированным двигателем увеличение передаточного отношения привода водяного насоса и генератора.
Снижение трения осуществляется за счет увеличения расстояния от поршня до цилиндра, применения специализированных маслосъемных колец, а также снижения массы шатуна. Рекомендуется часто проводить тщательную балансировку, а также выбор по весу элементов, которые включает в себя кривошипно-шатунный механизм.
Наиболее сильно этот недостаток проявляется в виде трения, которое происходит в шейках коленвала. Уменьшение насосных потер обуславливается монтажом распределительного вала, имеющего расширенные фазы. Также рекомендуется устанавливать систему, изготовленную по технологии «сухой картер», которая позволит минимизировать насосные потери, которые затрачиваются коленвалом в процессе эксплуатации.
Различные комплектующие снижают эффективность работы двигателя. Рекомендуется в автомобилях, оснащенных форсированным двигателем, увеличивать передаточное отношение генератора и привода водяного насоса.
- Вспомогательное оборудование.
Оптимизация процесса сгорания смеси
Характеристики ДВС в конечном счете зависят от процессов происходящих в камере сгорания, где происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу. Перемешивание свежего заряда с остаточными газами, воспламенение смеси, протекание горения и потери теплоты зависят от конструкции камеры сгорания.
Конструкция камеры сгорания должна обеспечить перемешивание свежего заряда — для улучшения процессов сгорания, быть компактной — для уменьшения тепловых потерь и уменьшения вероятности возникновения детонации. Чем больше площадь поверхности камеры сгорания, тем больше тепла отводиться наружу и теряется, следовательно уменьшаться мощность.
Большая часть объема в камере сгорания должна быть сконцентрирована около свечи. Во время движения поршня к ВМТ смесь выдавливается из зазора между головкой поршня и плоскостью головки в сторону свечи зажигания, при этом происходит интенсивное движение (турбулизация) заряда, что способствует лучшему сгоранию.
Не следует распиливать камеру сгорания со стороны свечи до размеров цилиндра, хотя при этом и происходит большая концентрация смеси в оптимальной зоне. Необходимо создать небольшую зону противодавления, препятствующую забрызгиванию свечи зажигания.
Полирование поверхности камеры сгорания и днища поршня, способствует некоторому уменьшению тепловых потерь (повышению относительного КПД), хотя в процессе длительной работы двигателя они покрываются нагаром.
Не вдаваясь в теорию процесса сгорания воздушно-топливной смеси в камере, рекомендация. Камера сгорания должна быть компактной, чтобы уменьшить тепловые потери и вероятность детонации, и обеспечивать эффективное перемешивание воздуха и топлива.
Камера сгорания должна иметь предельно компактные габариты для того, чтобы минимизировать тепловые потери, а также риск детонации. Таким образом, вы сможете добиться предельно эффективного смешивания топлива с воздухом.
Материалы: http://mashintop.ru/articles.php?id=2065
Важно! Не забывайте о том, что, увеличивая мощность автомобиля, вам нужно будет изменить или же доработать большинство систем. Ведь вы устраняете пределы расчетных параметров, установленных производителем на механизмы вашего авто, вследствие чего усиление даже какой-то определенной системы приводит к изменению целого ряда других.
Что такое форсировка двигателя. Как форсировать двигатель? | Avtomasta.ru
Форсировка — это повышение выходных параметров двигателя: мощности и крутящего момента, обычно и оборотов. Она реализуется целым комплексом мер.
Классика форсировки — прямоточные сдвоенные карбюраторов
Многим хотелось бы иметь под ногой как можно больше «резвых скакунов», но не все представляют себе, какую цену они запросят. И не только в условных единицах. Поэтому, вначале нужно выяснить пределы своих желаний, исходя из возможностей не только своего conto, но также исходного материала. То есть — имеющегося автомобиля и его двигателя. Один предел может быть для чистокровного баварца, а совсем другой — для чисто советского москвича или волгаря. Скажу сразу, что последние клиенты и так близки к своему пределу рассыпания, поэтому говорить об их форсировке просто смешно.
Турбулентность потока на
резких перепадах сечения
каналов
Итак, у нас есть крепкий, модерный автомобиль, желательно с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, двумя распредвалами в (каждой) головке и надежда, что он может дать и выдержать большее. С чего начинать? Посмотрим, какие есть пути повышения мощности. И еще одно, если вы решили форсировать двигатель, то большой расход топлива причины вас не должны интересовать, поскольку при возрастании мощности двигателя само собой возрастет и расход.
Практическая инъекция
Основной метод форсировки — облегчение «дыхания двигателя». Под этим понимается не только снижение пассивных сопротивлений каналов впускного и выпускного трактов, но главное — увеличение параметра «время-сечение» клапанов, зависящего от ширины фаз газораспределения и высоты подъема клапанов. То есть чем выше обороты (а их увеличение — наиболее эффективный способ повышения мощности), тем раньше должен открыться и позже закрыться впускной клапан, чтобы свежий заряд успел наполнить цилиндр. Однако, при слишком раннем открытии и позднем закрытии смесь будет выталкиваться обратно, причем для каждых оборотов двигателя имеется свой оптимум. Он различен для каждого двигателя, поэтому окончательно подбирается на испытательном стенде. Чем выше степень форсировки, тем более узок рабочий диапазон оборотов двигателя, что вынуждает применять многоступенчатые коробки передач. Этот недостаток могут устранить или ослабить механизмы с регулируемым изменением фаз, однако они еще не вошли в практику тюнинга и требуют значительной реконструкции механизма газораспределения и головки.
Головка цилиндров с обработанными каналами
Сопротивления впускного и выпускного трактов должны иметь плавные переходы сечений без резких изгибов, характерных для серийных автомобилей, и ступенек в их стыковках с каналами в головке, гладкую поверхность, желательно полированную или даже хромированную, а также максимально возможные проходные сечения.
На поверхности лежит идея использовать естественный скоростной напор воздушного потока для дозарядки цилиндров. Однако, давление этого напора слишком мало, чтобы повлиять на наполнение и мощность. Так, при скорости 100 км/ч оно составляет 0,0047 кр/см2, при 200 — 0,0189, а при 350 — 0,06. Большее влияние имеет низкая температура всасываемого воздуха.
Кованые дюралевые шатуны Childs & Albert
Наилучшее наполнение обеспечивают системы впрыска топлива. Хороший эффект дают итальянские гоночные сдвоенные параллельные карбюраторы Weber 40(45) DCOE, многие годы безраздельно украшавшие гоночную технику, а сейчас хот-роды в их разнообразных вариантах. Для форсированных двигателей также предназначены одиночные горизонтальные и наклонные карбюраторы Dell’Orto, дающие хороший пик мощности, но больший расход топлива, и более чувствительные к регулировкам. Наиболее эластичную характеристику обеспечивают английские карбюраторы SU и аналогичные по устройству Stromberg и Bing с постоянным разрежением в диффузоре, а также японский Keihin. Американцы предпочитают местные четырехкамерные карбюраторы, например Holley или Carter, особенно в вариантах с компрессором.
Для снижения механических потерь и уменьшения динамических нагрузок на детали механизмов двигателя производится облегчение ответственных деталей: поршней, шатунов, клапанов, толкателей (кроме легких стаканчиков), коленвала и маховика.
Облегченный на 100 г и стандартный шатуны Audi
Для высокой степени форсировки поршни изготовляют ковкой из деформируемых алюминиевых сплавов группы АК. Такие поршни выдерживают более высокие нагрузки, но имеют больший коэффициент теплового расширения, что требует большего рабочего зазора в холодном состоянии. Очень полезен масляный канал под днищем для охлаждения горячих зон поршня, однако это трудная задача. Некоторые форсировщики ухитряются делать его изнутри. Известная пo F1 фирма Mahle решила проблему по-другому. Она вырезает кольцевой канал сверху днища и вваривает туда кольцевую крышку электронным лучом.
Диаграмма профиля поршня в плане
Гоночные поршни выполняются с минимальной высотой и поверхностями трения и минимальным числом колец — 3 или даже 2. Сами кольца очень тонкие: 1 -1,2 мм для уменьшения напряжений при вибрациях и потерь на трение. Конечно, ресурс таких деталей невелик.
Большое влияние на нагрузки кривошипного механизма и механический КПД оказывает масса шатунов. К примеру, замена шатунов более легкими в спортивном варианте Skoda автоматически подняло мощность на 5 л.с. Тюнеры Audi облегчают стандартные шатуны на 100 г. Еще больший эффект дает применение легких кованых дюралевых шатунов. Однако, их делает мало фирм и они гораздо дороже стальных. Очень крутые фирмы, типа Porsche и им подобные, применяют в своих гоночных моторах титановые шатуны. Их изготовление требует сложной технологии, а, кроме того, их малая теплопроводность создает проблемы с перегревом вкладышей. Более перспективно изготовление шатунов из композитных материалов. Само собой подразумевается использование качественных вкладышей надежных фирм, иначе вся paбота не имеет смысла.
Стандартные системы смазки нуждаются в доработке во избежание отлива масла от деталей механизмов, особенно распределительного, под воздействием силы инерции в напряженных поворотах трассы. Для этого выполняются дополнительные каналы и трубки слива масла из головки, изменяются маслоприемники, применяются маслонасосы большей производительности. Иногда устанавливают дополнительный маслонасос. После этих доработок конечно же не дымит двигатель на холодную. Доработка бывает нужна и для системы охлаждения.
Облегченный на 5 кг
и стандартный коленвал Audi
Эффект дает и облегчение коленчатого вала и маховика. Для напряженного двигателя оба должны быть стальными, так как прочность чугунных недостаточна для высоких оборотов. Средний коленвал облегчается на 5 кг. Маховики иногда выполняются дюралевыми с напрессованным венцом и накладкой сцепления.
И после этих всех трудовых и финансовых подвигов Вам остается только добавить гоночное сцепление, «короткую» коробку передач, самоблокирующийся дифференциал, хорошие амортизаторы, усиленные тормоза, добавить жесткость облегченному кузову, соответствующие спойлеры, широкую резину, узнать какой бензин и какое масло лучше и залить их — и Вы уже почти гонщик. Не забудьте шлем и то, на что его надевают.
Форсированная мощность — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Форсированная мощность (от англ. Force — усиливать) — повышенная мощность теплового двигателя по сравнению с его номинальной мощностью.
При работе двигателя на форсаже в сопле видно устойчивое пламяФорсированная мощность применяется для преодоления больших кратковременных нагрузок и развивается двигателем за счет повышения интенсивности теплового процесса (увеличения расхода топлива и воздуха, сжигания дополнительного топлива, применения топлива с более высоким октановым числом и др.).
Применительно к авиационным двигателям видами форсированной мощности являются взлётная мощность для сокращения длины разбега, максимальная или чрезвычайная мощность для кратковременного увеличения скорости или продолжения полёта при отказе одного двигателя и т. д. У турбореактивных двигателей сверхзвуковых самолётов зачастую есть режим форсажа, который является не особым режимом работы газотурбинной части двигателя, а для его реализации за турбиной двигателя устанавливается форсажная камера (ФК). В ФК сжигается дополнительное топливо, сжигание которого в камере сгорания двигателя привело бы к недопустимому росту температуры газа на турбине и разрушению турбины. Форсажной камерой оборудованы двигатели РД-33 и АЛ-31Ф истребителей МиГ-29 и Су-27 соответственно, НК-25 и НК-32 бомбардировщиков Ту-22М и Ту-160 и др.
Форсированная мощность характеризуется повышенными температурными и механическими напряжениями в деталях двигателей, вследствие чего пользование ей допускается кратковременно (минуты и их доли). Общая длительность форсированной мощности как правило не должна превосходить 10 % от общего ресурса двигателя.
- Форсированная мощность // Большая советская энциклопедия под редакцией Б. А. Введенского — Москва, Государственное научное издательство «БСЭ», 1956 г.