Форсированные двигатели: Как форсировать двигатель

Содержание

Как форсировать двигатель

Понятие форсирования и тюнинга двигателя (от англ. слов  force -усиление, стимуляция и tune — настройка) предполагает реализацию целого комплекса работ по доработке штатной заводской конструкции ДВС. Такие работы направлены на повышение величины крутящего момента форсированного двигателя и увеличение максимальных оборотов.  Другими словами, форсированный мотор имеет большую мощность сравнительно с базовым аналогом.

Для повышения мощности двигателя производится замена штатных деталей мотора на тюнинговые, вносятся изменения в прошивку ЭБУ (чип-тюнинг), осуществляется разносторонняя доработка заводских узлов и т.п. Также на двигатель в целях его форсирования может быть установлена турбина или механический компрессор, дополнительно дорабатывается система топливоподачи, впуск, выпуск и т.д.

Содержание статьи

Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки

Стоит начать с того, что практически любой бензиновый или дизельный двигатель можно форсировать.

Так называемый «железный» тюнинг без установки турбины обеспечивает прирост мощности около 10-20%. Доработка мотора посредством установки турбонаддува обеспечивает до 40% увеличения мощности.

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

В качестве примера можно провести сравнение тюнингового агрегата и заводского. Если новый форсированный мотор собирается специалистами в техническом центре, то при одинаковых условиях эксплуатации именно тюнинговый ДВС прослужит в полтора или два раза дольше. Дело в том, что в процессе массового изготовления на заводе обычный двигатель не проходит индивидуальной настройки и подгонки во время сборки. Главной задачей сборки на конвейере выступает не максимальная точность и последующая надежность агрегата, а сборка в соответствии с рядом стандартов и допусков.

Что касается индивидуально собранного двигателя, то в процессе его создания учитываются даже десятые доли граммов и миллиметров (развесовка, балансировка и т.п.) для достижения лучших показателей, а также устанавливаются усиленные детали и узлы, изначально рассчитанные на более серьезные нагрузки.

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

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

Основные способы форсирования двигателя

В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:

Модернизация ГБЦ

Наиболее важную роль в доработке двигателя играет правильная подготовка головки блока цилиндров. Качественно выполненный тюнинг ГБЦ способен обеспечить прирост мощности двигателя до 20%.  В таком моторе значительно улучшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха, полноценнее протекает процесс сгорания смеси, эффективнее реализован отвод отработавших газов.

Работа с ГБЦ нацелена на то, чтобы максимально улучшить процесс сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Именно в камере сгорания энергия газов передается на поршень, который затем совершает рабочий ход. Смесеобразование, вентиляция, воспламенение и сам процесс горения топлива напрямую зависят от исполнения камеры сгорания. По этой причине во время доработки вносятся изменения в устройство указанной камеры, осуществляется полировка камеры сгорания, увеличивается проходное сечение головки блока цилиндров, расширяются впускные и выпускные каналы, дорабатываются клапана, коллекторы совмещаются с каналами головки.

Установка спортивного распредвала

Данное решение представляет собой достаточно эффективный способ увеличения мощности мотора без изменения его рабочего объема. Тюнинговый распредвал предполагает форсировку двигателя путем изменения фаз газораспределения на определенных режимах работы силового агрегата. Такой распредвал позволяет сдвинуть мощностной диапазон применительно к особым условиям, в которых используется транспортное средство. Например, данное решение способно поднять тягу на «низах», при этом в режиме высоких оборотов разгонная динамика закономерно ухудшается.

Например, на двигатель производства ВАЗ с рабочим объемом 1.7, который имеет коленвал с ходом 78 мм и поршень 82.4 мм, тюнеры часто устанавливают распредвал с подъёмами клапанов от 10.93 мм и более. Такая компоновка двигателя считается наиболее удачной, мотор раскручивается до 7500-8000 об/мин, двигатель хорошо тянет практически во всем диапазоне оборотов.

Увеличенный объем

Увеличение рабочего объема двигателя достигается путем установки коленчатого вала, который имеет больший ход сравнительно с заводским решением, а также в результате увеличения диаметра цилиндра. Дополнительно нужно учитывать, что изменение объема двигателя параллельно требует увеличения объема камеры сгорания для достижения оптимального баланса.

Более высокая степень сжатия

Увеличенная степень сжатия позволяет значительно повысить КПД двигателя. Степень сжатия имеет зависимость от фаз газораспределения. Если точнее, то степень сжатия зависит от той задержки, с которой осуществляется закрытие впускного клапана. Дополнительно степень сжатия зависит от того угла, на который открыта дроссельная заслонка.

Увеличение степени сжатия достигается благодаря форсированию ДВС при помощи тюнингового распредвала, который обеспечивает более широкие фазы, тем самым увеличивая показатель геометрической степени сжатия. Также для прироста мощности требуется заправка бензином, который имеет более высокое октановое число. Такой способ форсирования обеспечивает увеличенную мощность во всем диапазоне оборотов двигателя.

Улучшенное наполнение цилиндров

Комплекс работ для получения более высокого коэффициента наполнения цилиндров представляет собой один из методов форсирования двигателя, который требует доработки или полной замены штатного впуска и выпуска. Например, серийный мотор ВАЗовской «восьмерки» имеет показатель максимального коэффициента наполнения на отметке 0.75.

Тюнерам удается добиться снижения сопротивления путем модернизации впускной системы двигателя, при этом коэффициент наполнения становится 1.0 и даже более. Такое увеличение является результатом снижения аэродинамического сопротивления как во впускной и выпускной системах, так и в каналах самой ГБЦ.

Дополнительно осуществляется установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), монтируется раздельный выпускной коллектор. Данный коллектор также называется «паук» 4-2-1, который дополняется прямоточной выхлопной системой (прямоток).

Стоит отметить, что комплексный подход является достаточно затратным в финансовом плане. Также специалисты отмечают, что хотя тюнинг впуска и выпуска позволяет добиться снижения потерь, но на общую существенную прибавку мощности рассчитывать не стоит.

Минимизация потерь на трение

В списке так называемых механических потерь двигателя находятся: трение, насосные потери, а также потери на вращение приводов других механизмов. Стоит отметить, что наибольший отбор мощности происходит в результате трения в цилиндрах мотора. Чтобы поднять КПД специалисты по форсированию двигателей прибегают к установке таких поршней, который имеют меньшую площадь юбки поршня. Также необходимо уменьшение хода поршня, поршни обязательно проходят развесовку, все детали кривошипно-шатунного механизма тщательно балансируются.

В определенный момент происходит наполнение цилиндров воздухом, работа мотора в это время напоминает работу насоса. Часть мощности затрачивается на приведение в движение всего механизма. Снижение аэродинамического сопротивления на впуске позволит уменьшить потери.

Также в процессе активной езды, которая включает в себя линейное и боковое ускорение, моторное масло в картере двигателя оказывается на щеках и шейках коленчатого вала, частично препятствуя его вращению. Для снижения таких потерь на автомобили может быть установлена система сухого картера. Принцип работы данного решения состоит в том, что масло принудительно выкачивается из поддона в специальный резервуар и обеспечивается прирост мощности.

Потери на приведение в движение приводов дополнительных механизмов (ГРМ, генератор, помпа и т.п.) также отнимают часть энергии. Если мотор форсируют для езды на максимальных оборотах, тогда параллельно необходимо реализовать увеличение передаточного отношения приводов оборудования.

Читайте также

Форсированные двигатели

 Форсированные двигатели — школа форсировки вазовских моторов у нас возникла с незапамятных времен — когда новенькие Лады лишь начали появляться на

дорогах.   Сначала уникальные форсированные двигатели применялись преимущественно в спорте. Позже, агрегаты разного объема и мощности были предложены и рядовому потребителю.

Как их создают? Прежде всего, из автомобиля извлекают серийный мотор, полностью его разбирают, проводят диагностику и дефектов. Затем начинается сложный многоступенчатый процесс доработки головки цилиндров, клапанов, их седел, а нередко — и поршневой группы.

Раньше, когда у мастеров не было возможности применять дорогостоящие фирменные компоненты, такой подход имел множество преимуществ.

Однако есть и недостатки. Во-первых, узкоспециализированный спортивный мотор не очень подходит для размеренной городской езды. И чем выше степень форсировки, чем большую мощность отдает каждый кубик рабочего объема, тем сильнее сужается рабочий диапазон двигателя и падает тяга на низах. Во-вторых, минимальное количество уникальных узлов не делает агрегат дешевле: затраты квалифицированного труда таковы, что стоимость конечного продукта вместе с установкой его в автомобиль повышается на несколько тысяч.

В общем, когда в московское тюнинг-ателье Carsoft на доработку двигателя приехала серебристая восьмерка, мастера все хорошенько взвесили, оценили. И пошли путем, может быть, и необычным для вазовских моторов, но широко используемым при тюнинге автомобилей BMW, Mercedes-Benz и им подобных — благо, с ними специалисты Carsoft работают давно и успешно. Используя накопленный опыт, под капот восьмерки решили имплантировать приводной нагнетатель Eaton — такой стоит на купе Mercedes Kompressor. Забегая вперед, заметим, что штучный, казалось бы заказ перерос в работу, для которой даже пришлось приобрести лабораторную экспериментальную машину — роль подопытного кролика исполнила вазовская четырнадцатая модель.

Впрочем, вернемся к восьмерке. Прежде чем взяться за двигатель, мастера поработали над экстерьером: подобрали подходящий обвес и выкрасили его в цвет кузова. Чуть позже стандартный мотор оснастили мокрым нитросом, но полученные характеристики устроили не вполне и убедили специалистов в необходимости более радикального решения. Того самого, которое тем временем и проходило обкатку и доводку на опытной четырнадцатой.

Результаты экспериментов обнадеживали. Во-первых, оказалось, что хорошо отлаженное программное обеспечение позволяет 1,5-литровому „восьмиклапаннику“ нормально работать с умеренным наддувом даже без уменьшения степени сжатия. Во-вторых, мерседесовский нагнетатель, пусть и после достаточно сложных доработок, оказался вполне подходящим для отечественного двигателя. Конструкцию удалось отшлифовать до такой степени, что итогом работ стал не просто единичный автомобиль, а нечто большее — компрессорный кит, который впоследствии может быть предложен всем желающим сделать свою Ладу необычно быстрой. Его установка займет у квалифицированного мастера не более получаса (в это же время программисты закачивают в блок управления двигателем новую программу), а разборка мотора, как мы помним, не требуется вовсе.

И, наконец, о главном. Как едет модифицированный автомобиль? Если говорить о формальных километрах в час, то вряд ли результат будет рекордным для экстремально тюнингованных восьмерок. Ведь их атмосферные моторы могут развивать и больше 150 сил, а в данном случае мощность едва перевалила за 120 лошадок. По субъективным же ощущениям мотор с нагнетателем отличается от заряженных спортсменов радикально. Автомобиль разгоняется так же ровно, как стандартный, — без провалов и подхватов на любых оборотах и передачах. Изменилась лишь динамика — она достигла совсем другого, совершенно нестандартного уровня. Впрочем, такой результат доработок — это еще не все. Ведь мотор можно еще и разжать заменой поршней или легкой доработкой головки цилиндров, а давление наддува — увеличить простой заменой шкивов привода компрессора.

А уж его потенциал позволяет многое. Вспомним, оснащенный таким нагнетателем мерседесовский двигатель развивает под две сотни сил. А не усложнится ли управление автомобилем? Едва ли. Ведь тяги будет с избытком на всех передачах.

Что такое форсированный двигатель. Что такое форсировка двигателя. Как форсировать двигатель? Переделка двигателя рис 500 на форсированный

Понятие форсирования и тюнинга двигателя (от англ. слов force -усиление, стимуляция и tune — настройка) предполагает реализацию целого комплекса работ по доработке штатной заводской конструкции ДВС. Такие работы направлены на повышение величины крутящего момента форсированного двигателя и увеличение максимальных оборотов. Другими словами, форсированный мотор имеет большую мощность сравнительно с базовым аналогом.

Для повышения мощности двигателя производится замена штатных деталей мотора на тюнинговые, вносятся изменения в прошивку (чип-тюнинг), осуществляется разносторонняя доработка заводских узлов и т.п. Также на двигатель в целях его форсирования может быть установлена , дополнительно дорабатывается , впуск, выпуск и т.д.

Читайте в этой статье

Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

Основные способы форсирования двигателя

В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:

  • тюнинг ;
  • установку тюнингового ;
  • расточку для увеличения рабочего объема;
  • повышение степени сжатия;
  • улучшение наполнения цилиндров;
  • снижение потерь на трение и вращение приводов;

Модернизация ГБЦ

Наиболее важную роль в доработке двигателя играет правильная подготовка головки блока цилиндров. Качественно выполненный тюнинг ГБЦ способен обеспечить прирост мощности двигателя до 20%. В таком моторе значительно улучшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха, полноценнее протекает процесс сгорания смеси, эффективнее реализован отвод отработавших газов.

Работа с ГБЦ нацелена на то, чтобы максимально улучшить процесс сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Именно в камере сгорания энергия газов передается на , который затем совершает рабочий ход. Смесеобразование, вентиляция, воспламенение и сам процесс горения топлива напрямую зависят от исполнения камеры сгорания. По этой причине во время доработки вносятся изменения в устройство указанной камеры, осуществляется полировка камеры сгорания, увеличивается проходное сечение головки блока цилиндров, расширяются впускные и выпускные каналы, дорабатываются , коллекторы совмещаются с каналами головки.

Установка спортивного распредвала

Данное решение представляет собой достаточно эффективный способ увеличения мощности мотора без изменения его рабочего объема. Тюнинговый распредвал предполагает форсировку двигателя путем изменения фаз газораспределения на определенных режимах работы силового агрегата. Такой распредвал позволяет сдвинуть мощностной диапазон применительно к особым условиям, в которых используется транспортное средство. Например, данное решение способно поднять тягу на «низах», при этом в режиме высоких оборотов разгонная динамика закономерно ухудшается.

Например, на двигатель производства ВАЗ с рабочим объемом 1.7, который имеет с ходом 78 мм и поршень 82.4 мм, тюнеры часто устанавливают распредвал с подъёмами клапанов от 10.93 мм и более. Такая компоновка двигателя считается наиболее удачной, мотор раскручивается до 7500-8000 об/мин, двигатель хорошо тянет практически во всем диапазоне оборотов.

Увеличенный объем

Увеличение рабочего объема двигателя достигается путем установки коленчатого вала, который имеет больший ход сравнительно с заводским решением, а также в результате увеличения диаметра цилиндра. Дополнительно нужно учитывать, что изменение объема двигателя параллельно требует увеличения объема камеры сгорания для достижения оптимального баланса.

Более высокая степень сжатия

Увеличенная степень сжатия позволяет значительно повысить двигателя. Степень сжатия имеет зависимость от фаз газораспределения. Если точнее, то степень сжатия зависит от той задержки, с которой осуществляется закрытие впускного клапана. Дополнительно степень сжатия зависит от того угла, на который открыта дроссельная заслонка.

Увеличение степени сжатия достигается благодаря форсированию ДВС при помощи тюнингового распредвала, который обеспечивает более широкие фазы, тем самым увеличивая показатель геометрической степени сжатия. Также для прироста мощности требуется заправка бензином, который имеет более высокое октановое число. Такой способ форсирования обеспечивает увеличенную мощность во всем диапазоне оборотов двигателя.

Улучшенное наполнение цилиндров

Комплекс работ для получения более высокого коэффициента наполнения цилиндров представляет собой один из методов форсирования двигателя, который требует доработки или полной замены штатного впуска и выпуска. Например, серийный мотор ВАЗовской «восьмерки» имеет показатель максимального коэффициента наполнения на отметке 0.75.

Тюнерам удается добиться снижения сопротивления путем модернизации впускной системы двигателя, при этом коэффициент наполнения становится 1.0 и даже более. Такое увеличение является результатом снижения аэродинамического сопротивления как во впускной и выпускной системах, так и в каналах самой ГБЦ.

Дополнительно осуществляется установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), монтируется раздельный выпускной коллектор. Данный коллектор также называется «паук» 4-2-1, который дополняется прямоточной выхлопной системой (прямоток).

Стоит отметить, что комплексный подход является достаточно затратным в финансовом плане. Также специалисты отмечают, что хотя тюнинг впуска и выпуска позволяет добиться снижения потерь, но на общую существенную прибавку мощности рассчитывать не стоит.

Минимизация потерь на трение

В списке так называемых механических потерь двигателя находятся: трение, насосные потери, а также потери на вращение приводов других механизмов. Стоит отметить, что наибольший отбор мощности происходит в результате трения в цилиндрах мотора. Чтобы поднять КПД специалисты по форсированию двигателей прибегают к установке таких поршней, который имеют меньшую площадь юбки поршня. Также необходимо уменьшение хода поршня, поршни обязательно проходят развесовку, все детали тщательно балансируются.

В определенный момент происходит наполнение цилиндров воздухом, работа мотора в это время напоминает работу насоса. Часть мощности затрачивается на приведение в движение всего механизма. Снижение аэродинамического сопротивления на впуске позволит уменьшить потери.

Также в процессе активной езды, которая включает в себя линейное и боковое ускорение, в картере двигателя оказывается на щеках и шейках коленчатого вала, частично препятствуя его вращению. Для снижения таких потерь на автомобили может быть установлена система сухого картера. Принцип работы данного решения состоит в том, что масло принудительно выкачивается из поддона в специальный резервуар и обеспечивается прирост мощности.

Потери на приведение в движение приводов дополнительных механизмов ( , генератор, и т.п.) также отнимают часть энергии. Если мотор форсируют для езды на максимальных оборотах, тогда параллельно необходимо реализовать увеличение передаточного отношения приводов оборудования.

Читайте также

Что дает впрыск воды в двигатель, принцип работы, основные преимущества и недостатки. Как самостоятельно сделать впрыск воды в мотор, доступные способы.

  • Стоит ли делать чип-тюнинг двигателя серийного автомобиля: преимущества и недостатки таких доработок. Ресурс и обслуживание двигателя после чиповки, советы.
  • 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.

    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:

    1. видоизменение электронных настроек, корректирующих время, продолжительность впрыска, степень «опроса» датчиковой аппаратуры и характер команд исполнительным устройствам;
    2. 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»

    Комплексное форсирование двигателя включает в себя доработку:

    • 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.

    При составлении материала использованы фотоматериалы с интернет – ресурсов Инжектор-ВАЗ, SVR Conversions, Team-RS, Двигатели-ВАЗ.ru, МотоПром, Картюнинг, ОКБ «Динамика» и многих других.

    Некоторые материалы могут дублироваться с основным содержанием сайта. Это очень популярная статья. Она, с купюрами (но, в основном, без), украдена и размещена на добром десятке «тюнинговых» сайтов и в автомобильной прессе государства Украина. (Я даже несколько польщен тем, что у меня так много воруют – значит, есть что. В связи с этим я разрешаю свободную перепечатку без ссылки на первоисточник для всех представителей сексуальных меньшинств пассивного т ипа ).

    Вам судить о качестве «услуг» таких «тюнингаторов», которые сами два слова не могут связать о том, что предлагают людям за немалые деньги. Люди, будьте бдительны! :

    Cкупые цифры роликового стенда.

    Сколько же можно выжать лошадок из 8 ‑кл. серийного двигателя 21083 . Испытания на роликовом стенде автомобиля ВАЗ 2108 – 17 .10 .2002 проводимого при участии Uncle Sam.

    Исходные данные.

    ВАЗ 2108

    • Двигатель 1 ,6 , распредвал и ГБЦ кроссовые
    • Спортивный ресивер, 52 мм ДЗ, фильтр нулевого сопротивления, свободный выпуск
    • Без расходомера, дополнительные коррекции по атмосферному давлению и темп. воздуха.
    • Датчик кислорода. ДПКВ – на маховике. Ограничитель оборотов – 8500
    • Стандартная КПП

    Что получилось (данные по ВСХ с роликов).
    Максимальная мощность 126 лс при 7400 об и скорости 206 км/ч. Естественно без учета Сх, т.к. ветра на роликах нет:).

    ВСХ стандартного двигателя 2112

    Увеличение рабочего объема

    Наиболее распространенным вариантом увеличения рабочего объема до 1600 куб. см является увеличение хода поршня до 74 ,8 мм (стандартный – 71 мм) путем замены коленчатого вала и поршней. Тут есть несколько вариантов

    а) «Кованые» поршни распространенные размеры 82 ,0 , 82 ,4 , 82 ,5 84 ,0 мм различных классов. «Кованые» поршни бывают как обычной формы, так и Т‑образные. Последние значительно легче по массе.
    б) Стандартные поршни, прошедшие специальную механическую доработку.
    в) Использование поршней 21213 с механической доработкой и заменой шатунов под «плавающий» поршневой палец.

    Помимо самого распространенного коленчатого вала с ходом поршня 74 ,8 мм, существуют еще КВ с ходом поршня 75 ,6 (серийный от 1 ,6 ) 78 , 79 , 80 и даже 84 мм. При использовании этих коленчатых валов можно получить объемы от 1580 до 1862 куб. см, причем почти все конфигурации уместить можно и в блоке стандартной высоты. При этом, естественно, страдает «крутильность» двигателя из-за неоптимального R/S.

    Сами коленчатые валы выпускаются в трех «весовых категориях» – легкие, средние и тяжелые, из разных заготовок – 2112 , 11183 и пр.
    В серийных автомобилях ВАЗ объемом 1 ,6 л. применяется коленвал 75 ,6 , 1 ,5 л. – 71 мм.

    Владельцы 16 -кл. двигателей (для которых деньги не имеют значения, могут избежать этого геморроя и приобрести двигатель ВАЗ 21128 объемом 1 ,8 л. (100 л.с, 160 Нм) или объемом 2 ,0 литра и мощностью 118 л.с.

    В двигателе 21128 масса кривошипно-шатунного механизма снижена на 190 гр., применен «высокий» блок (выше на 1 ,9 мм.), оригинальный коленчатый вал, шатуны длиной 129 мм., облегченные поршни. По заявлению изготовителей, данная модификация не загибает клапана при обрыве ремня ГРМ.

    Для 8 V на том же ОПП выпускается новый двигатель 21084 объемом 1 ,6 л. 21084 выпускается на ОПП только в карбюраторном варианте.

    Технические характеристики 21203 21128 21084
    Диаметр цилиндра, мм 82 82 ,5 82
    Ход поршня, мм 94 74 ,8
    Рабочий объем, см³ 1980 1580
    Степень сжатия 10 ,6 10
    Номинальная мощность, кВт/об. мин 80 /5400 60 /5600
    Номинальная кр. момент Н*м, при об/мин 182 /3200 160 /? 124 /3600
    Количество цилиндров 4 4 4
    Привод клапанов Гидротолкатели Гидротолкатели
    Сцепление/диаметр мм 21203 /215
    Длина шатуна, мм 129
    Октановое число бензина Аи 95 Аи 95 Аи 91
    КПП 21203 , 2123
    Элементы форсированного двигателя

    Дроссельная заслонка

    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.

    Воздушный фильтр

    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.

    Впускной ресивер

    Немаловажный элемент настройки впуска. Больший, чем у стандартного, объём позволяет, при правильной конструкции и настройке, сгладить пульсации воздуха, кроме того, в такой конфигурации длина впускного тракта короче, что позволяет получить дополнительный момент на средних и высоких оборотах. Для получения высокого момента на низких оборотах, впускные каналы, наоборот, должны быть длиннее. Оптимальным было бы изменение длины впускных каналов в зависимости от оборотов. Например, до 2700 – 3000 об/мин. работает длинный впускной тракт, после – короткий. Данное решение реализовано на многих иномарках, ВАЗ тоже разработал двигатель 11193 с изменяемой длиной впускного коллектора и фаз ГРМ еще в 1998 г. На тюнинговые среднефорсированные моторы обязательно устанавливают ресиверы увеличенного объема.

    Тюнинговый ресивер для восьмиклапанного двигателя ВАЗ
    Тюнинговые ресиверы на 16 V – самодельный и SVR Conversions

    Впускные и выпускные каналы должны быть тщательно обработаны – увеличен диаметр (на впуске, не рассчитанным увеличением диаметра выпуска можно добиться порой противоположного эффекта), убраны все неровности, наплывы, стыки – все, что способно тормозить движение потока. Каналы должны быть тщательно зашлифованы.

    16 V Так выглядят шлифованные каналы ГБЦ 8 V
    А это впускные каналы 16 -кл. впуска. Слева – заводская отливка, в центре – обработанная. Справа – доработанная 16 -кл. ГБЦ под вал с большим подъемом.

    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 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»…


    Примерная фазовая характеристика ГРМ при использовании тюнинговых распредвалов

    Принцип увеличения подъема клапана перешлифовкой стандартного распредвала

    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 .

    Информация по теме:

    1 . Тюнинговые и спортивные распределительные валы 16 V

    2 . Тюнинговые и спортивные распределительные валы «СТИ»

    3 . Тюнинговые и спортивные валы ОКБ «Двигатель»

    4 . Тюнинговые и спортивные валы НПФ «Мастер Мотор»

    4 . Тюнинговые и спортивные валы «Динамика»

    5 . Немного о качестве валов «СТИ»

    Регулировка разрезной шестерни (шкива Верньера).

    Информация с сайта http://team-rs.ru

    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).

    Система выпуска ОГ.

    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» +/- 10 db 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 ..

    PowerFull Sebring Pro-SPORT
    Набор труб 51 мм Сильфон Резонатор

    Ряды КПП, главная пара


    Выбор КПП и ГП зависит от поставленных целей и возможностей двигателя. В таблице перечислены основные популярные ряды бюджетной серрии.

    Ряд/передача 1 2 3 4 5 6
    Стандарт 3 ,636 1 ,950 1 ,357 0 ,941 0 ,784
    21083 –05 2 ,923 1 ,810 1 ,276 1 ,030 0 ,880
    21083 –06 2 ,923 1 ,810 1 ,276 1 ,063 0 ,941 0 ,784
    21083 –07 2 ,923 2 ,053 1 ,555 1 ,310 1 ,129
    21083 –08 3 ,416 2 ,105 1 ,357 0 ,969 0 ,784
    21083 –11 3 ,636 2 ,222 1 ,538 1 ,167 0 ,941 0 ,784
    21083 –12 3 ,250 1 ,950 1 ,357 1 ,030 0 ,784
    21083 –18 3 ,170 2 ,105 1 ,480 1 ,129 0 ,886 0 ,784

    На автомобилях 2108 –09 -99 –15 серийно устанавливается ГП с передаточным числом 3 ,9 , на «десятое» семейство – 3 ,7 . Устанавливая на авто ГП с большим передаточным числом можно заметно повысить динамику на низах, теряя, правда, при этом в максимальной скорости. Как правило, на рынке предлагаются уже готовые «коммерческие» ряды КПП, с которыми возможно применение кроме стандартных ГП 3 ,7 ; 3 ,9 ; 4 ,1 , тюнинговых ГП – 3 ,5 ; 4 ,3 ; 4 ,5 ; 4 ,7 ; 4 ,9 и 5 ,1 . Самым важным параметром при расчете трансмиссии является общее передаточное число (КПП+ГП) на каждой передаче.

    Хорошим примером неграмотного подхода к расчету трансмиссии является стандартная КПП переднеприводных ВАЗ. В результате несогласованности по оборотам на 1 и 2 ‑й передаче, последняя испытывает сильные перегрузки при переключении, что выводит ее из строя раньше других. При установки рядов в автомобили 10 -го семейства желательно применение 083 вторичного вала.


    Передаточные числа и скоростные характеристики разных вариантов «скрещивания» рядов КПП и ГП можно посчитать

    Блокировка дифференциала.

    Блокировка дифференциала (дифференциал повышенного трения, самоблокирующийся дифференциал). В отличие от стандартного дифференциала, «блокировка» позволяет перераспределить крутящий момент с разгруженного колеса на более загруженное или с колеса с меньшим коэффициентом трения на колесо с хорошим сцеплением с дорогой.

    « Блокировки» бывают винтовые и дисковые. Винтовые – «Quaife» применяются на гражданских машинах – не требуют специального обслуживания и часто изготавливаются в «гражданских» версиях (невысокая степень блокировки), удобных для повседневной эксплуатации автомобиля. Такая блокировка увеличивает проходимость и устойчивость в поворотах, однако необходим определенный навык – управление автомобиля с блокировкой отличается от автомобиля со стандартным дифференциалом.

    На спортивных автомобилях используются дифференциалы дискового типа, способные передавать почти весь момент на загруженное колесо. Такие блокировки используются в основном в автоспорте.

    Тормозная система

    Тюнинг автомобиля вообще логичнее начинать с тормозной системы, а именно с передних тормозов, именно на них приходится основная нагрузка при торможении. При этом не следует забывать, что вмешательство в штатную тормозную систему запрещено ПДД.

    На автомобили ВАЗ возможна установка передних вентилируемых дисков диаметром 14 ,15 ,16 дюймов. На этом лучше не экономить и приобрести фирменные диски и тормозные колодки. Задние дисковые тормоза – дорогостоящее удовольствие, однако с ними эффективность торможения становится значительно выше.

    Что бы не кормить многочисленный персонал тюнинговых фирм, которые хотят заработать все деньги сразу задние дисковые тормоза можно сделать из передних «восьмых» дисков и суппортов от Оки (ВАЗ-2108 , VW) и гидравлическим или механическим стояночным тормозом. Изготовить и установить такие тормоза достаточно просто.

    Следует иметь виду, что вмешательство в тормозную систему – серьезное решение, влияющее на Вашу безопасность, запрещенное ПДД. На мой взгляд, если уж эффективность торможения никак не устраивает, наиболее оптимально использование впереди – фирменные вентилируемые перфорированные тормозные диски, сзади – тормозные барабаны увеличенного диаметра (от классики). Такое тех. решение применено на ВАЗ 21106 . Естественно применение качественных тормозных колодок.

    Подвеска

    Правильно настроить подвеску под определенные условия – задача важная и сложная. Вариантов «универсальной» подвески просто не существует. Выигрывая в одном всегда проигрываешь в другом. У форсированного автомобиля подвеска должна быть настроена достаточно жёстко и как можно ниже стандартной. Замене или настройке подлежат амортизаторы, пружины – спортивные или обрезанные штатные, либо заниженные пружины с прогрессивной характеристикой, опоры стоек заменены на шаровое соединение («ШС») или тюнинговые опоры SS20 . Так же должна быть увеличена жесткость кузова с помощью специальных распорок. Настройка подвески – очень сложное и кропотливое занятие.

    Спорт – краб 2108 Поперечина 2108 Опоры SS-20
    Задний стабилизатор Растяжка передняя 2110 Задняя растяжка 2110


    Nitro Oxide System

    Этот способ форсировки двигателя применяется для гонок на короткие дистанции и несмотря на огромное количество нереальных слухов не представляет собой ничего нового, революционного и сверхестественного. Для форсирования двигателей для коротких гонок, где требуются короткие мощные ускорения, применяется неочищенная техническая закись азота. Эффект достигается за счет увеличения в камере сгорания количества свободного кислорода, способного эффективно окислять большее количество топлива.

    Для обеспечения максимальной отдачи двигателя необходимо точно соблюдать соотношение топливо/окислитель. В двигателях внутреннего сгорания в качестве окислителя используется кислород, содержащийся в воздухе, доля которого примерно примерно 20 %. Количество топлива подаваемого в цилиндр напрямую зависит от количества потребляемого воздуха. Чрезмерное обогащение приводит к противоположному результату – богатая смесь медленно и плохо горит из-за отсутствия окислителя. Закись озота содержит 35 –36 % кислорода, следовательно, на 15 % можно увеличить топливоподачу без снижения эффективности процесса горения.

    Следует иметь ввиду, что при этом резко повышается температура двигателя и применять впрыск закиси более чем на 15 –20 сек. без применения дополнительных средств охлаждения губительно для двигателя. В настоящее время существует две разновидности впрыска «нитроса»: обычная, когда осуществляется подача только закиси во впускной коллектор и второй, когда осуществляется дополнительная подача уже готовой топливной смеси. Вторая система намного сложнее и немного эффективнее. В карбюраторных системах установка требует установки системы дополнительной топливоподачи, инжекторные системы перекалибровываются и, возможно, потребуют установки топливных форсунок с большей производительностью.

    Для тех, кто заинтересовался – более подробно можно почитать здесь: http://larkon-auto.ru/tuning/motor/nitrous.htm

    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.

    http://tuningplus.narod.ru/articles/tun_theory/index.htm

    http://gt-parts.com/modules.php?op=modload& name=Subjects& file=index

    http://tuningplus.narod.ru/articles/tun_pract/theory_practics.htm

    http://auto2141 .narod.ru/soderzh.html

    http://dvpt.narod.ru/russian/history/index13

    http://beetle.org.by/tuning3 .html#31

    http://www.innovatemotorsports.com/index.html

    http://www.performancetrends.com/

    http://www.xede.com.au

    http://innovatemotorsports.com

    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:

    Форсированный или тюнингованный двигатель: определяем трудозатраты.

    Рев двигателей и стремительно летящая под колеса серая лента шоссе. Заботы и проблемы остаются позади, а впереди — лишь бешеный драйв…. Кто из автолюбителей откажется от этого? Но часто после приобретения автомобиля обнаруживается, что заявленных в техпаспорте лошадиных сил недостаточно, чтобы почувствовать себя хозяином полосы. Поэтому владельцы «железных коней» всеми способами пытаются изменить их технические характеристики в сторону увеличения.

     

    Выполненные правильно, такие работы имеют успех, учитывая, что завод-изготовитель всегда оставляет небольшой «запас прочности» для двигателей внутреннего сгорания. Остается только определиться, на какие трудозатраты готов пойти каждый из автовладельцев для получения настоящего драйва.

    Форсируем двигатель

    В принципе, все работы по форсированию ДВС можно разделить на 5 групп:

    1. Увеличение рабочего объема.
    2. Снижение механических потерь.
    3. Оптимизация процесса горения топливной смеси.
    4. Увеличение компрессии.
    5. Увеличение наполняемости цилиндров.

    В первом случае поставленная цель достигается путем выполнения таких операций, как замена коленвала, увеличение диаметров цилиндров (могут выполняться одновременно). При этом, естественно, требуется замена или адаптация шатунов и поршней. Как и практически любое вмешательство в конструкцию ТС, эти работы имеют «побочные эффекты», основными из которых являются снижение жесткости блока цилиндров, увеличение расхода масла (особенно актуально для отечественных машин) и падение КПД двигателя в целом.

    В процессе работы двигатель несет известные потери при трении (головка блока цилиндров), насосные потери и потери при приводе вспомогательного оборудования. Их можно избежать следующим образом: увеличить длину шатуна и одновременно облегчить его верхнюю головку, отбалансировать коленвал. Следует также повысить передаточные числа механизма ГРМ. Но чтобы почувствовать при этом заметные изменения в динамике автомобиля, рекомендуется обойтись без таких опций, как гидроусилитель руля и кондиционер, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на ДВС.

    Оптимизировать процесс горения топливной смеси можно, уменьшив зазор между головкой поршня, отполировав поверхность поршня и днище камеры сгорания. Однако тут есть два «подводных камня»: в первом случае работа двигателя станет жестче, а полировку придется проводить систематически, поскольку в процессе эксплуатации эти поверхности неизбежно вновь покроются нагаром.

    Увеличение степеней сжатия и наполняемости цилиндров более эффективны по сравнению с предыдущими типами форсирования ДВС. Но подобные операции также требуют длительной и кропотливой регулировки двигателя, замене некоторых его составляющих.

    ВРЕЗКА: В середине 70-х годов прошлого века на американских автомобилях достигалась высокая степень сжатия (до 13:1). Но при этом требовалось топливо, содержащее ядовитую добаваку — тетраэтилсвинец. Даже для того времени это было очень неэколгично. Поэтому добавка была вскоре запрещена, а на серийных автомобилях производства США степень сжатия была понижена.

    Тюнингование двигателя

    Это второй распространенный путь для увеличения мощности ДВС. Такая операция, как чип-тюнинг, не требует серьезного вмешательства в конструкцию двигателя. Поставленная цель достигается путем установки на автомобиль специальных блоков мощности с заранее заданными параметрами и возможностью их быстрой регулировки на специальном стенде.

    Ранние образцы подобных модулей имели некоторые недостатки, главным из которых являлась полная потеря гарантийных обязательств производителя на автомобиль, подвергшийся такой доработке. Современные модели блоков увеличения мощности двигателя (в частности, британский Spider, реализуемый на российском рынке компанией Morendi) легко деинсталлируются непосредственно перед прохождением ТО в дилерских центрах и сертифицированных автомастерских, а следы их установки не обнаруживаются при диагностике. Единственным фактором, смущающим многих автовладельцев, является цена продукта.

    Но в этом случае каждому водителю предоставляется свобода выбора: проводить форсирование двигателя и быть готовым к проведению дополнительных работ в течение длительного времени (и, как следствие, к значительным финансовым затратам), либо вложить средства один раз и получать удовольствие от новой динамики своего авто. При этом не следует забывать, что если результаты операций по увеличению мощности вас не устроят, то элементы форсированного двигателя, скорее всего, придется менять. А снятие блока Spider не нанесет мотору никакого вреда и оставит его в первозданном виде.

    Атмосферный двигатель или турбированный: плюсы и минусы

    Нередко покупатели автомобилей сталкиваются с такими понятиями как «атмосферный двигатель» или «турбированный двигатель» (иногда встречаются «форсированные двигатели»).

    Из этой статьи вы узнаете:


    Бывает даже так, что о типе мотора покупатель узнаёт непосредственно перед самой покупкой автомобиля, не догадываясь, что каждый двигатель имеет свои особенности эксплуатации, о которых важно знать ещё до того как покупатель сядет за руль.

    Принципиальные отличия двигателей

    Атмосферный двигатель представляет из себя «обычный» двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого была разработана уже очень давно и за многие десятилетия эксплуатации доведена до своего совершенства.

    Турбированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, в конструкцию которого была добавлена турбина, закачивающая воздух в цилиндры под давлением, что заметно увеличивает мощность мотора. Турбированный двигатель малого объёма (например 1.3 литра турбо — 140 л.с.) может иметь такую же мощность, что и заметно больший атмосферник (1.8 литра — 140 л.с.).

    Форсированный двигатель представляет из себя такой же двигатель внутреннего сгорания, но имеющий довольно сложную конструкцию, нередко подразумевающую применение гоночных технологий, дорогих материалов и всевозможных механизмов для извлечения максимальной мощности. Может оснащаться турбиной или нет. Конструкция форсированного двигателя нередко подразумевает, что высокая мощность двигателя идёт в ущерб ресурсу (форсированные двигатели долго не живут).

    Каждый тип двигателя обладает плюсами и минусами, которые определяют ряд требований к эксплуатации такого двигателя.

    Атмосферные двигатели

    К минусам атмосферных двигателей обычно относят их «устаревшую» конструкцию, малую мощность на единицу объёма, а так же сравнительно невысокую экономичность (вследствие чего увеличиваются вредные выбросы).

    Однако, у атмосферного двигателя есть один очень серьёзный плюс, который в Российских условиях эксплуатации, зачастую, перевешивает все минусы — это высокая надёжность.

    Конструкция атмосферника достаточно проста (в сравнении с турбированным и форсированным двигателем), в таком двигателе после многих десятилетий доработок и усовершенствований уже практически не осталось частей, которые могут сломаться.

    Последние значимые изменения в конструкции атмосферных двигателей, заметно увеличившие мощность и уменьшившие расход топлива, произошли в 80-х 90-х годах прошлого века. С тех пор практически все автомобильные производители вносят изменения в конструкцию своих атмосферных моторов только из соображения уменьшения вредных выбросов.

    Благодаря своей простоте и надёжности, атмосферный двигатель обладает ещё одним существенным плюсом — неприхотливостью. Атмосферный мотор способен заметно легче переносить эксплуатацию на плохом бензине (который в России не редкость), чем турбированный или форсированный двигатель. Эта особенность очень актуальна для владельцев недорогих автомобилей, на которые чаще всего устанавливаются такие двигатели.

    Турбированные двигатели

    Что касается двигателя с турбиной, то он имеет немало минусов, о которых не говорит дилер при продаже машины.

    К минусам часто относят сложность конструкции двигателя (как следствие — поломки случаются чаще), сравнительно маленький срок службы турбины (из-за постоянной работы при высоких температурах), невысокий ресурс самого двигателя (из-за работы при повышенных нагрузках).

    Так же к минусам относят высокий расход топлива (при интенсивной езде), требовательность к его качеству, наличие «турбо-ямы» при разгоне, которую имеют многие модели турбодвигателей, большое количество сложностей при эксплуатации и уходе за турбиной (установку турбо-таймера, использование специальных масел и т.д.).

    Ещё одним существенным минусом является высокий расход масла, который для многих турбодвигателей является нормой.

    Кроме всего прочего, турбированный двигатель требует высококвалифицированных мастеров при обслуживании и ремонте. Этим фактом многие автовладельцы пренебрегают, отдавая автомобиль во «всеядные» сервисы, после работы которых срок службы двигателя может сократиться очень существенно.

    К плюсам турбированного двигателя, в свою очередь, можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме. Это позволяет производителям:

    • — во-первых — добиваться сравнительно низкого расхода топлива в городском режиме движения и снижения вредных выбросов (что соответствует экологическим нормам Евро-4 и Евро-5 и прочим).
    • — во-вторых — устанавливать двигатели небольшого объёма на сравнительно тяжёлые автомобили (бизнес-седаны и паркетники).

    Так же к плюсам турбодвигателей ценители относят неповторимое удовольствие от вождения и характерные свистящие звуки при разгоне.

    Форсированные двигатели

    Плюсы и минусы форсированных двигателей часто похожи на плюсы и минусы турбодвигателей.

    К минусам относят сложность конструкции (как следствие — поломки случаются чаще), требовательность к качеству топлива и невысокий общий ресурс двигателя.

    Форсированные двигатели так же требовательны к качественному ремонту и могут потреблять довольно много масла.

    К плюсам форсированного мотора так же можно отнести довольно высокую мощность при сравнительно малом объёме, что позволяет производителям добиваться низкого расхода топлива в городе и снижения вредных выбросов. Благодаря своей высокой мощности такие двигатели так же могут устанавливаются на тяжёлые автомобили.

    Эксплуатация

    Стоимость эксплуатации двигателя (и всего автомобиля), как правило, зависит от сложности конструкции этого двигателя.

    Если двигатель имеет сложную конструкцию (турбированный или форсированный), то для его нормальной работы необходимо качественное топливо (риск залить плохой бензин в России велик), качественное масло (подделок известных брендов на рынке много), а так же квалифицированный сервис, стоящий довольно дорого.

    Сложный по конструкции двигатель имеет больше шансов сломаться, а запчасти на такой двигатель стоят довольно дорого.

    Справедливо и обратное — чем проще по конструкции двигатель, тем меньше средств владельцу приходится затрачивать для поддержания нормальной его работы (дешевле запчасти, проще сервис, меньше вероятность поломок).

    Прогресс и кошелёк

    Тенденция последнего времени такова, что практически все автопроизводители, стремясь увеличить мощность двигателя и одновременно уменьшить его расход, переходят на выпуск автомобилей с турбированными или форсированными двигателями маленького объёма.

    Такой подход позволяет выпускать достаточно мощные и экологичные автомобили, но в тоже время довольно сильно усложняет конструкцию (что ведёт к более частым поломкам), а так же уменьшает ресурс.

    Для покупателя подобный подход является плюсом до тех пор, пока он не начинает сталкиваться непосредственно с ремонтом — то есть до окончания гарантийного срока. После этого автомобиль с турбированным или форсированым двигателем вполне может стать головной болью своего владельца.

    Разумеется, большинство покупателей нового автомобиля, как правило, ездят на нём как раз до окончания гарантийного срока, после чего продают.

    Однако, любой покупатель подержанного автомобиля будет заранее рассчитывать свои возможные затраты на эту машину и не станет платить много денег за автомобиль, ресурс двигателя которого будет вызывать определённые сомнения.

    Поэтому, чтобы продать б.у. автомобиль с турбированным или с форсированным двигателем небольшого объёма, продавцам, скорее всего, придётся потерять в деньгах больше, чем при продаже такого же автомобиля, но с атмосферным двигателем нормального объёма, ресурс которого изначально больше.

    Таким образом, технический прогресс для любого автовладельца в России будет иметь свою стоимость — для владельца новой машины она будет составлять величину потери на последующей продаже, а для владельца подержанной машины — величину затрат на обслуживание и более дорогой ремонт.

    Форсирование двигателя — Энциклопедия по машиностроению XXL

    Увеличение удельной мощности двигателей достигается повышением давления воздуха на входе в цилиндр. Этот способ форсирования двигателей может широко применяться не только в дизелях, но и в двигателях с принудительным воспламенением. Поэтому большое внимание уделяется усовершенствованию систем воздухоснабжения, расширению применения двухступенчатого наддува, повышению КПД элементов системы воздухоснабжения и т. д. С увеличением удельной мощности возрастает цикловая подача топлива и расширяется диапазон ее изменения при смене нагрузки. Последнее затрудняет организацию нормального процесса топливоподачи, вследствие чего необходимы более совершенные схемы топливоподачи.  [c.250]
    При низком удельном весе (-у = 2,75 г см ) и сравнительно небольшой стоимости САП является перспективным материалом для изготовления поршней форсированных двигателей. В больших дизельных поршнях САП вводят только в температурно-нагруженные места. В авиационной и авто.мобильной промышленности из САП-1 и САП-2 изготовляют поршневые штоки, небольшие шестерни, лопатки компрессора и ряд других деталей, работающих при 300—500° С.  [c.112]

    Использование радиоактивных индикаторов позволило, несмотря на форсирование двигателя, сократить износ примерно-в 4 раза.  [c.142]

    Верхние пределы соответствуют карбюраторным двигателям с боковыми клапанами, пониженной степенью сжатия, малой оборотностью и размерностью. Нижние пределы соответствуют форсированным двигателям большой размерности (дизелям и карбюраторным).  [c.172]

    Для временного форсирования двигателя целесообразно применять нагнетатели с большим давлением наддува при низких оборота и пониженным давлением на высоких оборотах. Это значительно увеличивает крутящий момент на малых скоростях.  [c.213]

    Не редки случаи, когда в современных мощных форсированных двигателях поршневые кольца уже с первых часов работы садятся , пригорают, изнашиваются и перестают нормально функционировать. Чтобы правильно установить причины быстрого выхода из строя поршневых колец, надо уяснить рабочие условия их эксплоатации. Методом впрессованных легкоплавких вставок было установлено, что рабочая температура у конца верхнего компрессионного поршневого кольца достигает на авиационных моторах 360—380°, а на дизелях доходит до 400—420°, постепенно снижаясь к середине кольца до 260—300°. Эти цифры характеризуют среднюю температуру по сечению кольца на поверхности, соприкасающейся с горячими газами, температура, вероятно, несколько выше.  [c.282]

    Предназначается специально для смазки тракторных двигателей и быстроходных стационарных форсированных двигателей с воспламенением от сжатия  [c.407]

    Уравнение сохранения энергии для выходного устройства (сечения 4—4 и5—5, рис. 1.6). Здесь внешняя работа отсутствует, L 0. Но подвод и отвод тепла может быть, например, если в целях форсирования двигателя сжигается дополнительное количество топлива в форсажной камере. При отсутствии теплообмена j = Ц> т. е. также, как и во входном устройстве, полная энтальпия остается постоянной.  [c.19]

    Из уравнения (3.11) следует, что с увеличением скорости полета степень форсирования двигателя непрерывно растет от  [c.74]

    Это свойство — несколько понижать мощность — присущее пневматическим регуляторам, ограничивает их применение на форсированных двигателях. Кроме того, по мере засорения воздушного фильтра во впускном патрубке при одном и том же скоростном режиме увеличивается разрежение, что вызывает нарушение первоначальной настройки регулятора.  [c.185]


    Следует, однако, отметить, что форсирование авиационных ГТД сжиганием топлива за турбиной при любых скоростях полета менее эффективно с точки зрения экономичности двигателя, чем увеличение с этой же целью температуры газа перед турбиной. Этим, в частности, объясняется непрерывное стремление к повышению по мере развития авиационной техники температуры газа перед турбиной не только в нефорсированных, но и в форсированных двигателях.  [c.9]

    Влияние износа на характеристики двигателя. Одной из наиболее важных проблем современной военной и гражданской авиации является ухудшение в процессе эксплуатации серийных двигателей их тягово-экономических характеристик из-за износа. Обычно это выражается в необходимости увеличивать температуру газа перед турбиной для сохранения неизменной тяги двигателя, в увеличении удельного расхода топлива и уменьшении запаса устойчивости компрессора. Одновременно происходит и ухудшение аэродинамических характеристик самолета, в частности увеличение его аэродинамического сопротивления, что требует дополнительного форсирования двигателя, а следовательно, вызывает его повышенный износ. При этом ухудшаются показатели  [c.72]

    КЧ 65-3 Автомобилестроение детали форсированных двигателей (шатуны, поршни, шестерни, корпусные отливки)  [c.340]

    Переход к пленочному режиму кипения обычно приводит к резкому уменьшению коэффициента теплоотдачи и называется кризисом теплообмена при кипении. Это важное явление, имеющее огромное значение при определении безопасных режимов ядерных реакторов, систем охлаждения форсированных двигателей, электронных устройств, различного рода теплообменных аппаратов и т. п., усиленно изучается во многих лабораториях мира.  [c.187]

    Влияние форсирования двигателя на дальность и продолжительность полета  [c.243]

    Чем выше тем медленнее происходит прогрев двигателей, тем, хуже их приемистость. Для форсированных двигателей должна быть детом не выше 115° С, а зимой — не выше 100° С.  [c.242]

    При проектировании двигателя не следует намечать чрезмерно напряженной работы его деталей. Размеры, форма и конструкция деталей должны быть таковы, чтобы в случае необходимости можно было обеспечить форсирование двигателя, а также осуществление некоторых изменений в его конструкции. Эти изменения могут потребоваться при необходимости установки спроектированного двигателя на шасси различного типа. Вместе с тем необходимо принимать -все меры к целесообразному уменьшению веса деталей, что не только обеспечит экономию материалов, но и позволит придать деталям наиболее рациональную по условиям прочности форму.  [c.37]

    Блок-картеры с мокрыми гильзами, т. е. гильзами, омываемыми снаружи охлаждающей жидкостью (рис. 34, а), по сравнению с блок-картерами с сухими гильзами обладают меньшей жесткостью. Поскольку мокрые гильзы обеспечивают лучший отвод тепла, такие гильзы применяют в форсированных двигателях. Мокрые гильзы, в частности, имеют тракторный дизель СМД-14 (рис. 35), автомобильные карбюраторные двигатели ГАЗ-21 (рис. 36, 37), ЗИЛ-130 (см. рис. 22) и др. Изношенные мокрые гильзы в большинстве случаев не ремонтируют (расточка и шлифовка), а заменяют новыми без снятия двигателя с шасси.  [c.90]

    При изготовлении цилиндров из стали ребра обрабатывают на станках. Вследствие высокой стоимости изготовления стальные цилиндры в автомобильных и тракторных двигателях распространения не получили эти цилиндры могут найти применение в форсированных двигателях большой мощности. Чугунные цилиндры применяют как с литыми, так и с механически обработанными ребрами главным образом в двигателях с большим диаметром цилиндров.  [c.97]

    Для автомобильных и тракторных двигателей в зависимости от материалов и жесткости соединяемых деталей принимают 1,5— 2,0 для форсированных двигателей = 3,0—4,0. Коэффициент основной нагрузки резьбового соединения Оо = 0,15 0,25.  [c.132]

    Ввиду высокой температуры поршневой головки шатуна, значительных удельных давлений и ударного характера нагрузки на поршневой палец для изготовления втулок поршневых головок шатунов применяют бронзы, обладающие высокой твердостью и хорошо сопротивляющиеся усталостным разрушениям. В форсированных двигателях, в частности, устанавливают втулки поршневых головок шату-  [c.175]


    Коленчатый вал является одной из наиболее ответственных и сложных в конструктивном и производственном отношениях деталей двигателя. Недостаточная надежность коленчатого вала, как правило, служит причиной повышенных износов и сокращения срока службы двигателя. От прочности коленчатого вала в значительной мере зависит и возможность форсирования двигателя, что следует иметь в виду при его проектировании.  [c.200]

    Расчеты по определению изменения запасов прочности коленчатых валов авиационных поршневых двигателей [61 при форсировании двигателя путем увеличения оборотов или наддува (давление наддува р ) показывают, что при форсировании по наддуву запасы прочности эле-  [c.220]

    Опорная поверхность или седло клапана выполняется в автомобильных и тракторных двигателях или непосредственно в блоке или головке цилиндров или изготовляется в виде вставного кольца (рис. 174). В чугунных блоках и головках цилиндров вставные кольца применяют только для выпускных клапанов, в блоках и головках из легких, относительно мягких сплавов — для обоих клапанов. Обычно седла изготовляют из легированного чугуна в форсированных двигателях — из жароупорной стали. Боковую наружную поверхность вставного седла выполняют цилиндрической (рис. 174, а) или конической (рис. 174, б) формы. Крепление вставных  [c.247]

    Форсирование двигателя по оборотам достигается применением конструктивных мероприятий, улучшающих наполнение двигателя (увеличивающих коэффициент наполнения цу) и уменьшающих его механические потери (увеличивающих механический к. п. д. т] ). Необходимо, однако, учитывать, что увеличение мощности при этом будет иметь место только при условии увеличения произведения  [c.314]

    Вместе с тем верхнее расположение распределительного вала позволяет резко снизить силы инерции движущихся деталей механизма газораспределения. Относительно небольшие силы инерции клапанов и клапанных пружин не препятствуют форсированию двигателя по оборотам, обеспечивая при этом нормальную работу механизма газораспределения.  [c.315]

    Удовлетворяя требования фронта, конструкторское бюро С. В. Ильюшина в исключительно быстром темпе вело работы по улучшению самолета Ил-2. В июле 1942 г. прошел государственные испытания самолет Ил-2 с усиленным пушечным вооружением и с форсированными двигателями АМ-38Ф А. А. Ми-кулина, работавшими на низкооктановом бензине и обладавшими взлетной мощностью 1750 л. с. В октябре 1942 г. на фронте были применены двухместные самолеты-штурмовики Ил-2 с крупнокалиберными пулеметами, установленными в кабинах стрелков. К лету 1943 г. вооружение Ил-2 пополни-  [c.362]

    С середины 1942 г. на самолетах Пе-2 было улучшено и усилено оборонительное стрелковое вооружение и введена дополнительная броневая защита кабин. Тогда же были проведены работы по улучшению их аэродинамики (частично выправлен профиль крыла и улучшена отделка наружных поверхностей, осуществлена внутренняя герметизация и пр.), обусловившие наряду с начатой в 1943 г. установкой форсированных двигателей М-105ПФ вместо двигателей М-105РА увеличение скорости полета на 40 км/час и облегчение условий взлета самолетов с небольших полевых аэродромов. Наконец, в 1944—1945 гг. конструкторским коллективом В. М. Мясищева был разработан самолет Пе-2И, показавший на государственных испытаниях скорость 657 км/час (более чем на 100 км/час превысившую максимальную скорость самолета Пе-2), рекомендованный для серийного производства. Самолеты Пе-2, обладая многими положительными качествами, имели высокую посадочную скорость, предполагали высокое мастерство пилотирования и были опасны в эксплуатации при отказе одного двигателя, особенно при взлете.  [c.364]

    Таким образом, установлено, что увеличение нагрузки двигателя более 6 кг1см вызывает интенсивный износ поршневого кольца, т. е. дальнейшее форсирование двигателя Д-20 должно вести к повышенному износу колец. Однако, форсирование двигателя в пределах 1850 об1мин вполне допустимо, так как это не вызовет резкого возрастания износа.  [c.142]

    Максимальные для наиболее форсированных двигателей 47.2 Форд 8-цилиндровый, V-образныЙ 30,4 Даимлер-Бенц 12-цилиндровый V-образный 33.0 Зиммеринг 16-цилиндровый X-образный 34.0 ОМС 6-ци- линдро- ВЫЙ рядный  [c.192]

    С 1930 г. появился новый керамический материал — синтетический корунд ( синтер-корунд ,, корундиз и т. п.), представляющий собой почти чистый AI2O3. Этот материал имеет очень высокую теплопроводность, отличные электрические свойства при высокой температуре и прекрасную сопротивляемость резким изменениям температуры поэтому он может, так же как и слюда, применяться при высокой температуре, т. е. на форсированных двигателях. Свечи с синтеркорундовым изолятором получили широкое распространение.  [c.306]

    Практика эксплуатации двигателей внутреннего сгоран=1я с вкладышами с рабочим слоем из антифрикционного сплавч A M выявила недостаточную износостойкость подшипников из-за разрушений вкладышей. Исследованиями, проведенными на Минском моторном заводе, установлено [19], что наибольшие давления цикла в эксплуатации двигателей Д-50 могут превосходить расчетные величины на 35—40% вследствие вероятных разрегулировок узлов топливной аппаратуры двигателя на тракторе. Учитывая это и перспективы форсирования двигателей трактора Беларусь , на основе сравнения эксплуатационных данных вкладышей A M и данных лабораторных испытаний с абразивом произведен расчет предполагаемых износов вкладышей с рабочим слоем из антифрикционного материала Св. Бр. и АО-20.  [c.82]


    Для уменьшения длины разбега на самолетах производят взлет с ш,итками или закрылками (шитками-закрылками), отклоненными на 15—20°, при этом значительно увеличивается с отр- Кроме того, применяют режим форсирования двигателя либо взлетные ракеты (ускорители).  [c.19]

    Кроме указанных режимов на некоторых двигателях предусматриваются в соответствии с прогрзммой регулирования и некоторые другие режимы, как правило, кратковременного использования, например чрезвычайный режим и другие, связанные с форсированием двигателя по числу оборотов ротора и температуре газа перед турбиной.  [c.282]

    Кроме поршней ТЦО подвергали крышки цилиндров дизелей 6ЧН 8,5/11 из сплава АЛ9 и компрессорные колеса турбокомпрессоров из сплава ЛЛ4М [161]. Все эти детали, обработанные по новой тезсноло гни, успешно прошли испытания на стендах. Результаты стендовых испытаний подтвердили целесообразность применения ТЦО для повышения долговечности и надежности работы узлов и механизмов форсированных двигателей.  [c.238]

    Выпускные клапаны форсированных двигателей часто выполняют полыми (рис. 167, г). Заполняющее на 50—60% полость клапана легкоплав-  [c.242]

    Провода автотракторные высокого напряжения. Провода с резиновой изоляцией для автотракторных приборов зажигания по ГОСТ 3923-47 изготовляются следующих марок ПВЛ-1 — в оплетке с лаковым покрытием повышенной теплостойкости, для форсированных двигателей ПВЛ-2 — то же, для двигателей при тяжелых условиях эксплуатации проводов ПВЛ-3 — то же, при нормальных условиях эксплуатации проводов. В случае применения на проводах экранирующей оплетки из металлической проволоки в обозначение марки провода после буквы Л добавляется буква Э. По соглашению сторон допускается выпуск проводов с защитным синтетическим покрытием иного вида, ио соответствующим требованиям данного стандарта. Конструкция токопроводящей жилы 19 X 0,28 или 19 X 0,30 мм. Верхние повивы токопроводящей жилы защищены от коррозии металлическим покрытием с шагом скрутки наружного повива не более 20 мм. По соглашению сторон токопроводящая жила изготовляется из 7 или 12 стальных проволок мягкой стали с антикоррозионным покрытием или из 7 проволок нержавеющей стали без покрытия. Наружный диаметр неэкранированных проводо 6,6—7,3 мм, а экранированных — 7,2—8,2 мм. Год выпуска провода характеризуется включением в оплетку цветных нитей, но допускаются и иные обозначения года выпуска проводов.  [c.247]

    Присадки для повышения устойчивости масел против воздействия кислорода воздуха и повышенных температур (нротивоокисли-тельные присадки). Эти присадки позволяют обеспечить длительную, без смены работу Масел в таких механизмах, как форсированные двигатели, паровые и гидроагрегаты, трансформаторы, в циркуляционных и гидравлических системах станков и т. п.  [c.9]


    Как работают турбокомпрессоры | HowStuffWorks

    В некоторых двигателях используются два турбонагнетателя разных размеров. Меньший из них очень быстро набирает скорость, уменьшая отставание, в то время как больший берет верх на более высоких оборотах двигателя, обеспечивая больший наддув.

    При сжатии воздух нагревается; а когда воздух нагревается, он расширяется. Таким образом, некоторое увеличение давления от турбонагнетателя является результатом нагрева воздуха перед подачей в двигатель. Чтобы увеличить мощность двигателя, цель состоит в том, чтобы получить больше молекул воздуха в цилиндр, не обязательно большее давление воздуха.

    Интеркулер или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным компонентом, который выглядит как радиатор, за исключением того, что воздух проходит как внутри, так и снаружи интеркулера. Всасываемый воздух проходит через герметичные проходы внутри охладителя, в то время как более холодный воздух снаружи продувается через ребра вентилятором охлаждения двигателя.

    Интеркулер еще больше увеличивает мощность двигателя за счет охлаждения сжатого воздуха, выходящего из компрессора, прежде чем он попадет в двигатель.Это означает, что если турбокомпрессор работает с наддувом 7 фунтов на квадратный дюйм, система промежуточного охлаждения будет подавать более холодный воздух с давлением 7 фунтов на квадратный дюйм, который более плотный и содержит больше молекул воздуха, чем более теплый воздух.

    Турбокомпрессор также помогает на больших высотах , где воздух менее плотный. Обычные двигатели будут испытывать снижение мощности на больших высотах, потому что на каждый ход поршня в двигатель будет поступать меньшая масса воздуха. Двигатель с турбонаддувом также может иметь пониженную мощность, но снижение будет менее значительным, поскольку турбонагнетателю легче перекачивать разреженный воздух.

    Старые автомобили с карбюраторами автоматически увеличивают расход топлива в соответствии с увеличением потока воздуха, поступающего в цилиндры. Современные автомобили с впрыском топлива также будут делать это до определенного момента. Система впрыска топлива опирается на датчики кислорода в выхлопе, чтобы определить правильность соотношения воздух-топливо, поэтому эти системы автоматически увеличивают подачу топлива, если добавляется турбонаддув.

    Если к инжекторному автомобилю добавить турбонагнетатель со слишком большим наддувом, система может не обеспечить достаточное количество топлива — либо программное обеспечение, запрограммированное в контроллере, не позволит этого, либо насос и форсунки не способны его подавать .В этом случае придется произвести другие модификации, чтобы получить максимальную пользу от турбокомпрессора.

    Первоначально опубликовано: 4 декабря 2000 г.

    Понимание Turbo Boost

    Как превратить взрыв в тягу?

    Название игры внутреннего сгорания — преобразование тепловой энергии в движение. Внутри двигателя мы воспламеняем топливо, такое как бензин, и горячие, расширяющиеся топливно-воздушные газы давит на поршни. Поршни, перемещающиеся вверх и вниз, соединены с вращающимся коленчатым валом в нижней части двигателя, превращая это вертикальное движение в возвратно-поступательное.Подключите все это к трансмиссии, соединенной с колесами, и вперед!

    Как сделать более мощные взрывы для большей тяги?

    Если вы когда-нибудь разжигали костер, чтобы приготовить смор, вы, вероятно, помните три части «огненного треугольника»: воздух, топливо и источник воспламенения. Это то же самое у вашего костра, что и внутри вашего двигателя, когда воздух поступает во впускное отверстие, смешивается с топливом из ваших топливных форсунок и получает воспламенение от ваших свечей зажигания.

    Если мы хотим увеличить мощность, нам нужно убедиться, что у нас достаточно всех трех компонентов нашего огненного треугольника.В двигателе это означает, что если мы впрыскиваем больше топлива, мы также должны убедиться, что мы получаем больше воздуха (и, следовательно, больше кислорода), чтобы сжечь все топливо, поскольку лишнее топливо не сгорит, если в нем не будет больше кислорода. что соединить и сжечь.

    В химии есть термин, обозначающий идеальное количество реагентов в уравнении, чтобы сбалансировать его без остатка: стехиометрия. В бензиновом двигателе стехиометрическое соотношение кислородсодержащего воздуха и топлива составляет 14,7 частей (по массе) воздуха на 1 часть бензина.

    Ввести принудительную индукцию

    «Нет замены рабочему объему» — это фраза из дней большого блока V8, когда большая мощность означала физически более крупные двигатели, потреблявшие больше воздуха и топлива.Цилиндры большего размера могли всасывать не только больше топлива, но и больше воздуха для полного сгорания топлива, и это давало вам больше мощности.

    К сожалению, больший размер также означает больший вес, поэтому некоторые инженеры вместо этого пришли к идее подавать больше воздуха в двигатель, накачивая его: вместо того, чтобы физически увеличивать двигатель до , всасывать больше воздуха, толкать больше воздуха в двигателе того же размера. Сжатый воздух, нагнетаемый в двигатель, называется наддувом, при этом повышение давления по сравнению с давлением окружающего воздуха измеряется в фунтах на квадратный дюйм или в барах/килопаскалях.

    Эти первые воздушные насосы с принудительной индукцией назывались нагнетателями, а их лопастные колеса компрессора приводились в движение самим двигателем через ремни или шестерни, приводимые в движение коленчатым валом двигателя. Стехиометрия означает, что каждая небольшая доза топлива требует в 14,7 раз больше воздуха, поэтому неудивительно, что нагнетатели используют огромное количество энергии (иногда до 20% от общей мощности двигателя!), чтобы перекачивать весь этот воздух.

    Больше мощи с меньшими потерями — турбокомпрессор

    Размер и вес — плохие вещи в автомобилях и хуже вещей в самолетах, в которых было много ранних разработок с принудительной индукцией.Мало того, что тяжелый двигатель делает самолет тяжелым, физически большой двигатель также создает громоздкий неаэродинамический фюзеляж. В самолетах появился дополнительный стимул для повышения давления входящего воздуха, чтобы компенсировать разрежение воздуха на больших высотах, не допуская падения мощности двигателя на большой высоте.

    При такой высокой мощности и весе в самолетах швейцарский авиационный инженер Альфред Бюхи придумал, как избавиться от потери мощности нагнетателя на 20 %: вместо того, чтобы использовать мощность двигателя через ремень/шестерни для вращения компрессора, подключите компрессор колесо к соответствующей турбине колесо в выхлопной системе, улавливая энергию из потока выхлопных газов, который в противном случае тратится впустую, как ветряная мельница улавливает энергию от бриза.

    Эти ранние «турбинные нагнетатели» или «турбо-нагнетатели» в конечном итоге стали приводиться в действие многими гоночными самолетами, бомбардировщиками и истребителями в 1930-х и 1940-х годах и считались передовыми аэрокосмическими технологиями в то время, когда части вращались со скоростью сотни тысяч RPM и турбинных колес, подвергающихся воздействию температуры выхлопных газов до 1800°F/1000°C. Таким образом, внедрение такого дорогого оборудования в автомобили сначала было медленным и экспериментальным, поскольку с 1950-х годов появилось несколько моделей, таких как Chevrolet Corvair, с дополнительным турбодвигателем.

    Разработка турбокомпрессора шла рука об руку с разработкой газовых турбин (реактивных двигателей) на протяжении 1950-х и 1960-х годов. В дополнение к более качественным материалам, способным выдерживать высокие температуры и давление на горячей стороне турбонагнетателя, общая компоновка турбокомпрессора в итоге была стандартизирована:

    • Корпус холодной стороны, который направляет впускной воздух в турбокомпрессор
      • Колесо компрессора, который создает давление в воздухе
      • Байпас компрессора, который открывается при сбросе газа, чтобы воздух наддува не скапливался за закрытой дроссельной заслонкой и не вызывал остановки компрессора «)
        • Вал, к которому крепятся колеса компрессора и турбины
        • Подшипники вала, обеспечивающие свободное вращение вала
        • Смазка и охлаждение
      • Корпус горячей стороны, направляющий воздух из выпускного коллектора в турбокомпрессор
        • Турбинное колесо, улавливающее энергию выхлопа
        • Вестгейт, открывающийся, когда турбонаддув достигает цели b

      Энергетический кризис 1970-х действительно подтолкнул автопроизводителей к тому, чтобы начать серьезно рассматривать турбокомпрессоры как способ уменьшить размеры двигателей (и улучшить выбросы и топливную экономичность). экономичность) без ущерба для мощности.

      Мощность и управление

      1970-е и 1980-е годы также совпали с компьютерной революцией, и эти передовые технологии управления подачей топлива и двигателем доказали свою эффективность и долговечность. От первых аналоговых датчиков температуры и расхода в 1970-х годах до нескольких объединенных в сеть блоков управления в 2000-х и позже, системы совершенствовались, чтобы не отставать от потребности выжимать как можно больше энергии из капли топлива:

      • Лямбда Система Sond (кислородный датчик). Volvo стала первым автопроизводителем, который использовал эту комбинацию датчиков для измерения расхода топлива:
        • Датчики массового расхода воздуха, для измерения количества воздуха, поступающего в двигатель
        • Электронный впрыск топлива, для измерения расхода топлива. правильное соотношение топлива с известным количеством воздуха
        • Датчики кислорода (лямбда), измеряющие остаточное топливо или кислород в выхлопных газах, чтобы увидеть, насколько близко к 14.7:1 стехиометрический при работающем двигателе
      • Датчики детонации для измерения исправности и времени сгорания
      • Прямое зажигание с катушкой на свече для регулировки момента зажигания для предотвращения детонации
      • Цифровые блоки управления двигателем (ECU) постоянно измерять все эти входы и корректировать выходы
      • Запрос крутящего момента схемы управления двигателем, на
        • А: выяснить, какую именно мощность водитель (через правую ногу водителя на педали газа) запрашивает
        • Б: » работа в обратном направлении», вычисление наименьшего количества открытого газа, топлива и наддува, необходимых для достижения цели мощности водителя участие в повышении надежности и производительности турбокомпрессора.По мере развития 80-х и 90-х годов турбонаддув стал более популярным, с предсказуемой выходной мощностью и турбонаддувом, межремонтный пробег которого теперь достигает 100 000 миль и более.

          Конструкция турбокомпрессора также претерпела изменения, сначала с помощью вакуумных соленоидов, управляемых компьютером, открывающих и закрывающих перепускную заслонку для управления общим наддувом, а также с фундаментальными изменениями в самой турбине, такими как двойная спираль и корпуса турбины с изменяемой геометрией, повышающие эффективность турбины за счет извлечения большего количества энергии. возможно из выхлопного потока.

          По мере того, как мы продолжаем двигаться в 21 век, турбокомпрессоры играют ключевую роль в обеспечении максимальной эффективности двигателей внутреннего сгорания до того, как электромобили будут готовы занять место среди обычных автомобилей. Турбина была с нами почти столько же, сколько и сама машина, но над ней еще есть над чем работать.

          Для получения более подробной информации о компонентах турбокомпрессора и обслуживании системы см. нашу статью о распространенных проблемах с турбонаддувом.

          Почему вы должны использовать закись азота на форсированном двигателе

          В течение многих лет производители закиси азота, нагнетателей и турбокомпрессоров подталкивали энтузиастов к использованию одного или другого.Вы либо собирались стать поклонником наддува, либо закиси азота, но не того и другого одновременно. Они были как масло и вода, так как вы вряд ли когда-нибудь найдете кого-то, кто использует эти сумматоры мощности вместе на треке или на улице. Сегодня нередко можно найти и форсированные автомобили с закисью азота. Захват уличных автомобилей и другие мероприятия даже позволяют использовать несколько усилителей мощности, позволяя энтузиастам получить максимальную отдачу от своих автомобилей. Одна компания, которая раздвинула эти границы за последние пять лет, — это Nitrous Outlet.Но так было не всегда. Мы обратились к Дэйву Вассеру, владельцу Nitrous Outlet, чтобы узнать, что изменилось, и получить внутреннюю информацию о впрыске азота в приложения с наддувом или турбонаддувом.

          LSX Mag: Почему вы поддерживаете закись азота и усиленные комбинации?

          Дэйв Вассер: В начале 2000-х я много лет владел скоростным магазином. В то время я не был большим поклонником наддува, однако нагнетатели и турбокомпрессоры прошли долгий путь развития технологий и надежности.Теперь автомобили с высокими эксплуатационными характеристиками поставляются с завода с нагнетателями или турбинами. Есть только один способ превзойти повышенную производительность и управляемость усиленного уличного приложения — добавить закись азота. Теперь вы можете управлять автомобилем с непревзойденной производительностью, когда будете готовы к этому.

          LSX Mag: Как закись азота и ускорение работают вместе?

          Дэйв Вассер: Лучший способ объяснить преимущества использования закиси азота в форсированных приложениях — это рассмотреть, как каждый усилитель мощности увеличивает производительность двигателя.

          Закись азота и наддув обеспечивают возможность увеличения давления воздуха в камере сгорания. Чем выше атмосферное давление, тем выше молекулы воздуха. Чем выше молекулы воздуха, тем выше содержание кислорода. При высоком содержании кислорода можно сжечь больше топлива. Это увеличивает сгорание и давление в цилиндре, увеличивая скорость, с которой поршень вдавливается обратно в цилиндр. Этот процесс создает дополнительную «лошадиную силу». Проще говоря, кислород + топливо + давление в цилиндре = мощность в лошадиных силах.

          Interspooler для выпуска азота является отличным дополнением как к центробежным нагнетателям, так и к турбокомпрессорам.

          Закись азота представляет собой сжатую жидкость, состоящую из двух частей азота и одной части кислорода. Из-за высоких температур в камере сгорания азот при попадании в камеру сгорания разрушается, разделяя молекулы азота и кислорода. Когда связь разрывается, азот действует как поглотитель тепла, а кислород увеличивает способность сжигать больше топлива.

          Наддув создается за счет сжатого воздуха, нагнетаемого в камеру сгорания. Двигатель может получать больше воздуха из-за сжатого воздуха, чем он мог бы втягиваться естественным путем, отсюда и термин принудительная индукция. Увеличение давления воздуха в камере сгорания увеличивает содержание кислорода, что увеличивает способность сжигать больше топлива. Это улучшает процесс сгорания, что увеличивает давление в цилиндре, возвращая поршень с более высокой скоростью.

          LSX Mag: Как закись азота помогает турбо-приложениям?

          Дэйв Вассер: Турбина использует выхлопные газы двигателя для вращения турбины и создания наддува.Турбина будет продолжать наращивать давление по мере того, как силовая установка увеличивает обороты, поэтому увеличение мощности не происходит мгновенно. Комбинации двигателя и турбонаддува, которые не идеально согласованы, не будут такими эффективными. Слишком маленькая турбина будет вращать турбину быстрее, создавая избыточное тепло, а слишком большая турбина будет иметь проблемы с раскруткой. Однако добавление закиси азота мгновенно повысит давление в цилиндрах двигателя, немедленно увеличивая обороты и снижая температуру цилиндров.

          Этот конкретный двигатель имеет Interspooler и систему прямого порта для максимальной настройки от цилиндра к цилиндру и множество дополнительных лошадиных сил на кране.

          LSX Mag: Как закись азота помогает ускорить приложения?  

          Дэйв Вассер: Нагнетатели не страдают от задержки наддува, как турбонагнетатели, однако они отнимают у двигателя часть мощности из-за того, как они создают наддув. Нагнетатель типа Рутса нагнетает воздух в двигатель через роторы, которые приводятся в движение коленчатым валом двигателя. Нагнетатель центробежного типа нагнетает воздух в двигатель через конструкцию компрессора, похожую на турбо, но компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя.Оба типа нагнетателей будут наращивать наддув по мере того, как двигатель набирает обороты. Комбинации двигателя и нагнетателя, которые не идеально согласованы, не будут такими эффективными. Слишком маленький нагнетатель будет вращаться быстрее, создавая избыточное тепло, а слишком большой нагнетатель будет иметь проблемы с созданием наддува. Добавление закиси создаст мгновенный наддув, обеспечивая мгновенное давление в цилиндре, заставляя двигатель мгновенно набирать обороты при одновременном снижении температуры цилиндров.

          Если у вас есть нагнетатель в стиле корней, Nitrous Outlet может настроить большинство брендов, добавив разбрызгиватели, которые разряжаются внутри.

          LSX Mag: Какая система закиси работает лучше, чем другая, когда дело доходит до распыления закиси азота?

          Дэйв Вассер: Все зависит от того, сколько азота добавляется. Если вы впрыскиваете много азота, лучшим вариантом может быть система с прямым портом. Система с прямым портом впрыскивает закись азота непосредственно в каждый цилиндр, гарантируя, что каждый цилиндр получает одинаковое количество закиси азота. Если вы добавите небольшое количество закиси азота, есть много вариантов, в том числе одна форсунка в воздушной трубе, система пластин Interspooler, установленная в воздушной трубе, или пластина корпуса дроссельной заслонки на впускном коллекторе.

          Ключ в том, чтобы насытить воздухозаборник. Чем дальше в тракте воздухозаборника, тем дольше закись азота должна сбивать температуру воздуха. Чем больше насыщение закиси азота имеет в воздушном потоке, тем лучше будет распределение со способностью сбивать температуру воздуха. Вы можете переместить точку выпуска дальше в воздушном потоке в сухих условиях, которые добавляют топливо системы закиси азота через форсунки. В мокрой системе, которая добавляет топливо с закисью азота, выпуск должен быть не дальше шести-восьми дюймов от корпуса дроссельной заслонки или входа во впускной коллектор.

          LSX Mag: На что следует обращать внимание при запуске закиси азота в форсированном приложении?

          Дэйв Вассер: Как и при любом изменении производительности, знание ограничений компонентов двигателя, топливной системы и системы зажигания так же важно, как и правильная настройка. Также важно поддерживать низкую температуру всасываемого воздуха, чтобы помочь подавить детонацию.

          Пластины

          Nitrous, установленные за корпусом дроссельной заслонки, также являются популярным вариантом среди энтузиастов повышения производительности.

          LSX Mag: Что делает закись азота для форсированного двигателя на большой высоте или в «плохом воздухе»?

          Дэйв Вассер: Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно понимать плотность воздуха. Атмосферное давление зависит от плотности воздуха. Чем плотнее воздух, тем выше будет атмосферное давление, а значит больше молекул воздуха. Чем менее плотный воздух, тем ниже будет атмосферное давление, что указывает на меньшее количество молекул воздуха.

          Существует три основных фактора, влияющих на давление воздуха, которые влияют на работу двигателя.

          • Увеличение возвышения или высоты снижает атмосферное давление – Атмосферное давление – это сила, действующая на поверхность со стороны количества молекул воздуха над ней, когда гравитация притягивает ее к поверхности земли. По мере того, как вы увеличиваете высоту или высоту от поверхности земли, давление воздуха уменьшается, а это означает меньшее количество молекул воздуха.
          • Увеличение температуры всасываемого воздуха и уменьшение плотности воздуха – Чем холоднее воздух, тем он плотнее.Чем теплее воздух, тем он менее плотный. Это означает, что молекул воздуха меньше.
          • Содержание воды или влажность – Влажный воздух менее плотный, чем сухой воздух, а это означает, что чем выше содержание воды, тем менее плотным является воздух. В результате будет меньше молекул воздуха.

          Все приведенные выше примеры означают, что меньше молекул воздуха = меньше кислорода = меньше сжигаемого топлива = меньше мощность.  

          Проще говоря, форсированные приложения сжимают наружный воздух, нагнетая его в двигатель.Если качество воздуха плохое, содержание кислорода тоже. Добавление азота обеспечивает содержание кислорода, необходимого для сжигания большего количества топлива и создания мгновенной мощности.

          Если вы используете Whipple и вам нужна дополнительная мощность и более холодный заряд воздуха, вам подойдут специальные распылители закиси азота.

          LSX Mag: Как закись азота охлаждает температуру всасываемого воздуха в форсированных приложениях?

          Дэйв Вассер: Подача сжатого воздуха в двигатель приводит к выделению тепла, что снижает плотность кислорода.Когда закись азота выходит из выпускного отверстия и попадает в воздушный поток, она расширяется, превращаясь из жидкости в газ с температурой около 129 градусов по Фаренгейту ниже нуля. Эта более низкая температура означает, что воздух более плотный, и значительно снизит температуру воздуха на входе. Добавление закиси азота увеличит мощность, и из-за его холодного характера он будет действовать как охлаждающий агент. Это снижает температуру всасываемого воздуха и способствует детонации.

          LSX Mag: Потребуется ли вам изменить настройки для ускорения и увеличения мощности?

          Дэйв Вассер: Когда вы увеличиваете мощность любого приложения, будь то безнаддувное, усиленное, с закисью азота или наддувом и соком, вам нужно будет изменить мелодию.Двигателю потребуется топливо с более высоким октановым числом, больше топлива, меньшее время и более холодная свеча зажигания.  

          LSX Mag: Как обращаться с временной картой при распылении закиси азота на турбокомпрессор или нагнетатель?

          Дэйв Вассер: Вы настроите шкалу времени, чтобы удалить время, когда активируется закись азота. Количество времени будет зависеть от того, сколько азота вы добавляете. Скорее всего, система увеличит наддув из-за улучшения качества воздуха, поэтому, даже если вы добавляете небольшое количество закиси азота, регулировка времени для компенсации изменения имеет решающее значение.

          LSX Mag: Видите ли вы лучшие результаты при распылении нагнетателя или турбонагнетателя?

          Дэйв Вассер: Как турбокомпрессор, так и нагнетатель могут значительно выиграть от добавления закиси азота. Результаты различаются в разных приложениях. Имейте в виду, что снижение температуры всасываемого воздуха способствует детонации. Приложения без промежуточного охлаждения будут иметь повышенную температуру воздуха, а также приложения, которые чрезмерно вращают нагнетатель или турбокомпрессор.

          Компания

          Nitrous Outlet реализовала потенциал улучшенных приложений с закисью азота и даже построила S10 для тестирования новых продуктов.

          Этот грузовик S10, известный как Stitch, оснащен центробежным нагнетателем ProCharger, пластиной Interspooler с выпускным отверстием для азота и системой прямого порта.

          «Мы построили S10 1993 года под названием «Stitch» для продвижения программы Boost-N-Juice от Nitrous Outlet. Этот грузовик — настоящая головокружительная машина, и управлять им — одно удовольствие. В настоящее время он выдает около 850 лошадиных сил на стоковой нижней части LS с набором головок Frankenstein LS3, F1A-94 ProCharger и 100 лошадиными силами, пропущенными через плиту Interspooler», — делится Вассер.«Thompson Motorsports в настоящее время строит 427 для замены стандартного короткого блока. После того, как мы заменим двигатель, мы ожидаем получить около 1500 лошадиных сил и использовать систему закиси азота с прямым портом и впускной коллектор Франкенштейна».

          Nitrous Outlet предлагает массу систем и аксессуаров для закиси азота, чтобы выделить ваш автомобиль среди других. Эти 12-фунтовые композитные бутылки и кронштейны для бутылок из заготовок — лишь верхушка айсберга.

          Приятно наблюдать за изменениями на рынке, поскольку такие компании, как Nitrous Outlet и другие, поощряют использование своих продуктов с другими добавками мощности.Очевидно, что запуск закиси азота в усиленном приложении дает много дополнительных преимуществ, так что это имеет смысл. Эта мощная комбинация даст усиленному автомобилю лучшее из обоих миров, а кто бы этого не хотел? Nitrous Outlet предлагает множество инновационных систем закиси азота, которые будут работать со многими различными комбинациями форсированных двигателей. Если у вас есть вопросы, позвоните им или посетите их веб-сайт для получения дополнительной информации.

           

          Система турбонаддува с наземным наддувом

          Некоторые системы с наддувом с наземным (на уровне моря) турбонаддувом предназначены для работы от уровня моря до критической высоты.Эти двигатели, иногда называемые двигателями с наддувом на уровне моря, могут развивать большую мощность на уровне моря, чем двигатель без турбонаддува. Как упоминалось ранее, двигатель должен быть наддувом выше 30 дюймов ртутного столба, чтобы действительно получить наддув. Этот тип турбонагнетателя достигает этого за счет увеличения давления в коллекторе с 30 до примерно 40 дюймов ртутного столба.

          Рис. 3-17. Система впуска воздуха турбокомпрессора.

          Система впуска воздуха турбонагнетателя состоит из воздухозаборника фильтруемого набегающего воздуха, расположенного сбоку гондолы.[Рис. 3-17] Дверца альтернативного воздуха внутри гондолы позволяет всасыванию компрессора автоматически подавать альтернативный воздух (воздух с подогревом моторного отсека), если фильтр впускного воздуха засоряется. Во многих случаях заслонкой альтернативного воздуха можно управлять вручную в случае засорения фильтра.

          Почти все системы турбонагнетателя используют моторное масло в качестве управляющей жидкости для управления наддувом (дополнительным давлением в коллекторе), подаваемым в двигатель. Привод и контроллеры перепускной заслонки используют для питания моторное масло под давлением.Турбокомпрессор управляется перепускным клапаном и приводом перепускного клапана. Привод перепускной заслонки, который физически соединен с перепускной заслонкой посредством механической связи, управляет положением дроссельной заслонки перепускной заслонки. Перепускной клапан пропускает выхлопные газы двигателя вокруг входного отверстия турбины турбонагнетателя. Контролируя количество выхлопных газов, проходящих через турбину турбонагнетателя, можно контролировать скорость компрессора и величину наддува на впуске (давление на верхней палубе).Моторное масло также используется для охлаждения и смазки подшипников, поддерживающих компрессор и турбину в турбонагнетателе. Смазочным маслом для турбокомпрессора является моторное масло, подаваемое через маслосистему двигателя. Шланг подачи масла от задней части масляного радиатора направляет масло к центральным корпусам и подшипникам турбонагнетателя. Масляные шланги возвращают масло от турбонагнетателей к насосу для прокачки масла, расположенному в задней части двигателя. Обратный клапан в линии подачи масла предотвращает попадание масла в турбокомпрессор, когда двигатель не работает.Масляные уплотнения в виде поршневых колец используются на валу колеса компрессора, чтобы предотвратить попадание смазочного масла в корпуса турбины и компрессора из центрального корпуса.

          Положение перепускной заслонки регулируется путем регулировки давления масла в приводе перепускной заслонки. Для обеспечения правильного давления в приводе перепускного клапана используется несколько различных типов контроллеров. Это делается либо путем ограничения потока масла, либо путем возврата масла в двигатель. Чем больше масло ограничено, тем больше давление в приводе перепускной заслонки и тем более закрыта перепускная заслонка.Это заставляет выхлопные газы проходить через турбину, увеличивая скорость компрессора, повышая давление на входе. Обратное происходит, если масло не ограничивается контроллерами, а наддув уменьшается. Давление от выхода компрессора турбонагнетателя до дроссельной заслонки называется давлением на палубе или давлением на верхней палубе.

          Бортмеханик рекомендует

             

          Двигатели с турбонаддувом: экономия топлива или падение?

          Из номера
          за июнь 2018 г. Вы уже слышали эту гипотезу: автомобили с турбонаддувом не соответствуют заявленным показателям экономии топлива чаще и с большим отрывом, чем автомобили без наддува.Это мнение повторяется так часто, что оно граничит с истиной по общему мнению, возможно, потому, что оно так легко согласуется с интуитивным объяснением: малолитражные двигатели с турбонаддувом могут быть экономными в ездовых циклах, установленных Агентством по охране окружающей среды, но не отставать от дорожного движения в реальных условиях. мир требует раскачивания компрессора и откупоривания топливных форсунок.

          Это теория. Это испытание.

          Чтобы решить этот вопрос раз и навсегда, мы добыли два набора данных, полученных с 730 реальных приводов бензиновых автомобилей с турбонаддувом и без наддува.Первая база данных состояла из 340 автомобилей из теста «Автомобиль и водитель » на экономию топлива на шоссе, 200-мильного пробега между штатами со средней скоростью 75 миль в час. Анализ реальной экономии топлива каждого транспортного средства в процентах от его рейтинга шоссе EPA показывает, что распространенное мнение на самом деле не соответствует действительности, по крайней мере, когда речь идет о милях на галлон по шоссе. Данные показывают, что в среднем 193 автомобиля с турбонаддувом, которые мы тестировали, превзошли свои наклейки на окнах на 3,1 процента. Модели без наддува работали хуже, в среднем только соответствуя своим этикеткам.Половина автомобилей со свободным дыханием превзошла свои показатели EPA, а другая половина показала себя хуже, чем указано на этикетке. Среди моделей с турбонаддувом 65 процентов превзошли свои рейтинги шоссе EPA.

          Автомобиль и водитель

          Конечно, крейсерская езда по шоссе с постоянной скоростью и малой нагрузкой играет на сильных сторонах новых двигателей уменьшенного размера и форсированного двигателя, которые потягивают топливо, пока турбонаддув дремлет. Чтобы увидеть, смогут ли форсированные двигатели выдержать более динамичное вождение, мы сотрудничали с Emissions Analytics, независимой группой тестирования, которая публикует свой реальный индекс экономии топлива и выбросов EQUA в США.EQUAINdex.com. Компания использует портативную систему измерения выбросов для отбора проб выхлопных газов автомобиля и определения экономии топлива. Его тестовая петля протяженностью 88 миль в Южной Калифорнии включает в себя как городское, так и шоссейное вождение. Аналитика выбросов использует комбинированный рейтинг пробега транспортного средства EPA в качестве своего пугала.

          Обзор 390 испытаний автомобилей с турбонаддувом и без наддува показывает, что тенденция, отмеченная в данных об экономии топлива на шоссе C/D , применима и здесь. В тестах Emissions Analytics автомобили с турбонаддувом превзошли свои этикетки EPA в среднем с небольшим отрывом (0.6 процентов), и они также показали себя лучше, чем модели без форсирования, которые не достигли своих оценок EPA в среднем на 2,3 процента. Движение с остановками тормозило двигатели с турбонаддувом, но то же самое происходило и с безнаддувными силовыми агрегатами.

          Вынос? На массе автомобили с турбонаддувом действительно соответствуют своим этикеткам по экономии топлива. И в реальном мире они страдают не больше, чем безнаддувные автомобили. Тем не менее, есть сотни автомобилей, с турбонаддувом и без, которые превышают или отстают от официальных показателей экономии топлива — некоторые на 20 процентов.Данные в значительной степени подтверждают методологию экономии топлива Агентства по охране окружающей среды, но еще сильнее подтверждают старую аксиому: ваш пробег может варьироваться.

            Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

            E-boost — Турбокомпрессоры будущего

            ВВЕДЕНИЕ

            Производство автомобилей значительно увеличилось с момента создания первого автомобиля, при этом автомобили стали более доступными.Увеличение количества автомобилей на дорогах привело к увеличению спроса на топливо. Нестабильность в некоторых нефтедобывающих регионах по всему миру привела к значительному росту цен на топливо, в результате чего расход топлива и связанные с ним налоги на транспортные средства стали главным фактором при покупке нового автомобиля в настоящее время.

            В качестве решения вышеупомянутой проблемы и ужесточения законодательства производители автомобилей пошли по пути уменьшения размеров двигателя, чтобы уменьшить как расход топлива, так и выбросы в атмосферу.Здесь следует остановиться еще на одном моменте. Если двигатель внутреннего сгорания (ДВС) уменьшен, он, скорее всего, не будет производить такое же количество энергии, как двигатель большего размера, тем не менее, эти автомобильные компании уже давно спрятали козырь под названием «Турбокомпрессор» .

            Рис. 1. Турбокомпрессор в действии (Red Bull F1, 2014 г.)

            Турбокомпрессор можно определить как устройство принудительной индукции с приводом от турбины, которое повышает эффективность и выходную мощность ДВС за счет нагнетания дополнительного воздуха в камеру сгорания.Таким образом, это устройство помогает двигателям меньшего размера производить такое же количество энергии, как и более крупные двигатели без наддува. Проблема решена?

            К сожалению, на этом история не заканчивается. Чтобы еще больше повысить эффективность ДВС, несколько лет назад стала более популярной технология (с использованием обычного турбокомпрессора в качестве основы) под названием «Электрический нагнетатель» .

            Имея в виду предыдущее, в настоящем сообщении в блоге рассказывается об этом новом продукте, подчеркивая его преимущества и недостатки по сравнению с существующими технологиями.DYMOLA и некоторые родственные библиотеки MODELICA, такие как VeSyMA — Engines, используются в качестве основных инструментов для исследования.

            ТЕХНОЛОГИЯ E-BOOST

            Эта технология состоит из обычного турбонагнетателя, дополненного компрессором с электроприводом (EPC) . EPC улучшает давление наддува и переходную реакцию двигателя, особенно на низких оборотах и ​​после переключения передач. Таким образом, снижается расход топлива и выбросы. Важно подчеркнуть, что EPC не связан с турбиной, поэтому он может работать независимо.

            Рис. 2. eBooster (Borgwarner, 2018 г.)

            ПРОФИ

            • Общее улучшение тепловой эффективности льда
            • снижение потребления топлива
            • Уменьшение выбросов
            • Драмхматическое снижение Turbo LAG
            • Снижение переключения передач
            • Увеличение крутящего момента на низких RPMS
            • Улучшение на автомобиле Опыт вождения

            минус

        • Надежность и сложность
        • Увеличение общей массы автомобиля
        • Дорогая и сложная технология
        • Подача мощности EPC доступна только при низких оборотах
        • Увеличение усилий по калибровке и тестированию

          За основу в DYMOLA был взят шаблон 4-цилиндрового двигателя объемом 1800 куб. см с турбонаддувом.Электродвигатель был соединен с валом турбокомпрессора, а турбоконтроллер был модифицирован для управления скоростью электродвигателя в зависимости от требуемых условий.

          Рис. 3. 4-цилиндровый двигатель объемом 1800 куб. см с турбонаддувом и E-boost в Dymola

          РЕЗУЛЬТАТЫ

          Были смоделированы три разные модели в одинаковых условиях. Используемый двигатель был одинаковым во всех случаях, разница заключалась в системе принудительного впуска воздуха, используемой в каждом из них.

          Эксперимент состоит из двигателя, соединенного с простым динамометрическим стендом шасси.Двигатель разгонялся с полностью открытым дросселем за 3,5 секунды с t=0,5 секунды. Начальная скорость автомобиля была установлена ​​на уровне 5 км/ч, а максимальное давление наддува было ограничено до 2,3 бар. Максимальный предел наддува зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки.

          Получены следующие результаты (рис. 4 и 5). С целью расширения сравнения на диаграммах показан следующий сценарий.

          Случай 1 — Графики синего цвета — обычный турбо

          Случай 2 — Графики красного цвета — E-boost

          Вариант 3 – Зеленые графики – Twin Scroll turbo

          Первые три графика отображают давление в камере, скорость автомобиля и обороты двигателя соответственно (рис.4). Следующие два графика показывают угловую скорость турбовала и фактическое открытие дроссельной заслонки (рис. 5).

          Рисунок 4. Результаты, часть 1 Рисунок 5. Результаты, часть 2

          АНАЛИЗ

          Диаграммы, показанные в предыдущем разделе, показывают превосходство E-boost. Он может обеспечить значительно более высокое давление в камере сгорания и, следовательно, крутящий момент во время переходных процессов с разницей около 100 000 Па (пиковая точка) по сравнению с другими турбинами (рис. 4), что во многом благодаря помощи турбовала из-за использование электродвигателя.В пиковой точке турбовал E-boost достигает разницы около 70000 об/мин (рис. 5) по сравнению с более традиционными решениями. Как следствие, это вспомогательное средство помогает улучшить начальную реакцию дроссельной заслонки и скорость автомобиля примерно на 30% (пиковая точка, рис. 4).

          ВЫВОДЫ

          Технология

          E-boost, без сомнения, является большим шагом вперед в автомобильной промышленности. Помимо повышения общей эффективности ДВС, он обеспечивает большие преимущества для удовольствия от вождения, такие как уменьшение турбо-задержки и высокий крутящий момент на низких оборотах, не говоря уже о потенциальном снижении расхода топлива и выбросов.В заключение, этот новый продукт выполняет свою задачу, поскольку он помогает двигателям работать лучше, чем их аналоги с современными технологиями турбонаддува, во что в прошлом было бы трудно поверить.

          Главное, что следует учитывать здесь, это надежность. Поскольку это новая технология, она требует обширного плана испытаний и калибровки, чтобы обеспечить надлежащие стандарты производительности и безопасности. В любом случае многие испытания и разработка контроллеров могут быть выполнены виртуально с помощью соответствующих инструментов CAE и надлежащего опыта.

          ТЕКУЩИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

          Производители автомобилей по всему миру уже внедрили технологию E-boost в свои двигатели благодаря очевидным преимуществам. Это случай Jaguar Land Rover и их нового шестицилиндрового двигателя Ingenium . В этом двигателе используется несколько технологий, включая электрический нагнетатель; в результате он способен обеспечить сокращение выбросов на 12% и повышение топливной экономичности на 20% (по сравнению с предыдущим двигателем JLR V6).

          Рис. 6. Шестицилиндровый двигатель Jaguar Land Rover Ingenium (Конгресс экологических автомобилей, 2020 г.)

          ССЫЛКИ

          1. Ред Булл. (2014). Formula One V6 turbo: объяснение правил 2014 года . [Изображение] Доступно по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=A-Bb9KkQwKM
          2. Что такое турбокомпрессоры? Объяснение того, как работает турбокомпрессор (или турбо). (2020). Доступно по адресу: https://www.melett.es/technical/what-are-turbochargers-2/
          3. Borgwarner. (2018). eBooster.  [Изображение] Доступно по адресу: https://www.borgwarner.com/technologies/electric-boosting-technologies.
          4. Jaguar Land Rover расширяет линейку двигателей Ingenium рядным шестицилиндровым бензиновым двигателем; система MHEV 48В; На 20% более экономичный, чем предыдущий V6. (2019). Доступно по адресу: https://www.greencarcongress.com/2019/02/201

            -jaguar.html

          Автор: Хосе Мигель Ортис Санчес, инженер проекта

          Свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо вопросы или у вас есть тема, о которой вы хотели бы написать.Вы можете отправить свои вопросы / темы через: Вопросы технического блога / Предложение темы.

          Сколько наддува слишком много наддува?

          Еще один часто задаваемый вопрос, который мы получаем —

          Сколько разгона я должен запустить?

          Очень похоже на вопрос «Как далеко я могу разогнать заводской двигатель?». Это не совсем прямой ответ. Есть много переменных для рассмотрения.

          Прежде чем мы начнем, скажите, что такое ускорение и зачем мне его запускать?

          Наддув — это положительное давление, создаваемое турбонаддувом или нагнетателем.Он нагнетает больше воздуха в двигатель. Это можно сочетать с большим количеством топлива, чтобы создать больший удар внутри цилиндров, что приведет к увеличению мощности. Увеличение наддува (в разумных пределах) нагнетает в двигатель больше воздуха, поэтому можно добавить больше топлива для увеличения мощности. В целом, если вы добавите больше наддува и настроите двигатель, вы получите больше мощности. Слишком большой наддув может привести к поломке турбонаддува или двигателя.

          Начнем с турбо

          Ни для кого не секрет, что не все турбины одинаковы.Некоторые из них большие, некоторые маленькие, некоторые предназначены для реагирования, некоторые экономичны, а некоторые — для откровенной мощи. Основными областями, которые мы рассмотрим, являются размер, эффективность, тип и состояние.

          • Размер. Как правило, большой размер турбонаддува создает больший поток воздуха при более низком уровне наддува, но с большей задержкой. Верно и обратное: меньший турбонаддув должен работать с более высоким уровнем наддува для достижения заданного воздушного потока, но будет иметь меньшую турбо-задержку.
          • Эффективность. Турбина предназначена для работы в пределах диапазона эффективности, связанного с расходом воздуха и давлением наддува.Именно здесь турбонагнетатель будет лучше всего производить объем воздуха, не превышая скорость и не выделяя чрезмерного тепла. Эффективность и размер необходимо рассматривать как часть всего пакета при планировании установки двигателя.
          • Тип
          • . Различные типы турбин предназначены для различных применений с различными характеристиками и ограничивающими факторами. Мы рекомендуем изучить ограничения вашего турбо. Например; ряд ранних японских автомобилей был оснащен керамическими турбинными колесами и валами.Как правило, они хрупкие и способны выдерживать лишь умеренное давление наддува, оставаясь цельными.
          • Состояние
          • . Турбина в хорошем рабочем состоянии имеет решающее значение для создания надежного наддува. Эксплуатация турбонаддува в пределах его рабочего диапазона, поддержание хорошего давления масла, адекватное охлаждение и эффективная настройка продлят срок службы турбокомпрессора. Несмотря на то, что нам нравится внешний вид открытого турбовпуска, фильтр — это тоже отличная идея!

          Garrett GTX3582R рядом со стоковым STI turbo[/caption]

          А сам двигатель?

          Хотя большее давление наддува обычно означает большую мощность, это означает большее давление в цилиндре и большую нагрузку на двигатель.Чтобы турбонаддув работал на определенном уровне наддува, двигатель должен с этим справиться.

          • Состояние — как указано в нашей статье о двигателе, состояние двигателя и его вспомогательных компонентов так же важно для работы на уровне мощности, как и сам турбонаддув.
          • Прочность. Двигатель должен соответствовать задачам поддержания крутящего момента/мощности на уровне наддува. Мы рекомендуем обсудить это с опытным настройщиком.
          • Эффективность. Как и турбодвигатель, двигатель будет эффективен в определенном рабочем диапазоне.Это будет продиктовано доработками внутренних органов или их отсутствием. Если у вас сильно ограниченный двигатель, это ограничит форсирование, которое вы можете запустить, или означает, что увеличение уровня форсирования не окажет положительного влияния на мощность. Это дает вам больше стресса без каких-либо плюсов. Противоположным было бы иметь двигатель, модифицированный для повышения эффективности и потока с небольшим турбонаддувом. Потенциально он будет вырабатывать наибольшую мощность, которую вы можете получить от этого турбонагнетателя, однако двигатель будет вытеснять турбонагнетатель. В идеале двигатель и турбонаддув должны соответствовать требованиям автомобиля.

          И основные вспомогательные компоненты турбо/турбо?

          Существуют и другие компоненты, которые следует учитывать при увеличении наддува. Если требуется значительное увеличение наддува или мощности, потребуется множество модификаций.

          • Топливная система. Топливная система должна поддерживать уровень мощности, который будет производиться при увеличении наддува. Это может включать топливный насос и топливные форсунки, а также регулятор давления топлива и топливопроводы, необходимые для перехода на следующий уровень.
          • Датчик абсолютного давления. Блок ECU (заводской или послепродажный), скорее всего, должен быть оснащен датчиком абсолютного давления в коллекторе (MAP), который будет показывать как минимум несколько фунтов на квадратный дюйм выше, чем вы предполагаете при работе. Датчик должен показывать показания выше желаемого уровня наддува, чтобы ЭБУ можно было запрограммировать на ограничение наддува для предотвращения чрезмерного наддува или любых опасных пиков наддува.
          • Интеркулер и трубопровод — при увеличении наддува наддувочный (сжатый) воздух, выходящий из турбонагнетателя, будет увеличиваться в объеме и температуре.Это означает, что промежуточный охладитель должен рассеивать это дополнительное тепло, иначе он может ограничить уровень мощности. Трубопровод также должен быть хорошо герметизирован, чтобы весь сжатый воздух, выходящий из турбины, действительно попадал в двигатель. Негерметичность патрубков интеркулера встречается очень и очень часто.
          • Выхлоп — В большинстве случаев заводские выхлопы являются существенным ограничением в турбосистеме. Современные автомобили также оснащены каталитическим нейтрализатором, который действует как фильтр в потоке выхлопных газов, еще больше ограничивая поток.Установка выхлопа с высоким расходом (с катализатором с высоким расходом, если применимо) естественным образом немного увеличит уровень наддува и позволит при желании увеличить наддув еще больше.
          • Вестгейт — это часть турбосистемы, которая пневматически регулирует уровень наддува. Установка вестгейта обычно состоит из привода, клапана, пружины и соленоида. Все они должны быть настроены в соответствии с желаемым уровнем усиления. Это зависит от настройки, поэтому свяжитесь с вашим тюнером, чтобы обсудить это.

          Как PBMS настраивается на уровень повышения?

          Сначала мы проведем исследование.Мы должны знать точные характеристики турбо и убедиться, что мы знаем, есть ли какие-либо ограничивающие (или несоответствующие) уровни наддува для турбо. После настройки на диностенде мы следуем простой процедуре:

          1. Базовый запуск при давлении перепускной заслонки с проверкой уровня наддува.
          2. Увеличьте уровень наддува на 2–3 фунта на кв. дюйм, снова проверив уровень наддува и обеспечив требуемый контроль.
          3. Продолжайте увеличивать уровень наддува небольшими шагами и следите за уровнем наддува и увеличением мощности. Как только уровень усиления достигает желаемого уровня, мы останавливаемся, однако, если мы не знаем желаемого уровня, мы переходим к следующему шагу.
          4. Внимательно следите за уровнем мощности по сравнению с увеличением наддува. Как правило, мы видим усиление, обеспечивающее уменьшение увеличения мощности, до тех пор, пока точечный дополнительный импульс не дает или дает очень мало дополнительной мощности. Это указывает на то, что мы, вероятно, находимся за пределами эффективности двигателя и турбоустановки. Отсюда мы можем принять обоснованное решение о том, какой уровень усиления использовать.

          Несколько реальных рекомендаций!

          Большинство случаев немного отличаются, однако мы можем дать некоторые общие рекомендации, основанные на опыте.Следующие уровни наддува являются максимальными, на которые мы обычно настраиваем для хорошей мощности, сохраняя при этом разумную надежность. Обратите внимание, что двигатель должен быть настроен для безопасной и оптимальной работы повышенного уровня наддува.

          • Стандартный турбонаддув STI (версия 3+) — 21–23 фунта на кв. дюйм (1,5 бар)
          • Стандартный турбомотор Evo (Evo V+) — 23–25 фунтов на кв. дюйм (1,725 ​​бар)
          • R32 и R33 GTS-T (стандартный керамический турбонаддув) — 12 фунтов на кв. дюйм (0,83 бар)
          • R32 и R33 GTR (стандартный керамический турбонаддув) — 14 фунтов на кв. дюйм (0,95 бар)
          • Стандартный турбонаддув WRX (TD04 до ’07) — 15 фунтов на кв. дюйм (1 бар)
          • WRX/SG-T (’08-’14)/Legacy (’04-’09) сток турбо — 18-20psi (1.35 бар)
          • Стандартный турбонаддув WRX/Levorg (14-текущий) — 18–20 фунтов на кв. дюйм (1,35 бар)
          • Mazda MPS/Mazda Speed ​​с турбонаддувом — 18–20 фунтов на кв. дюйм (1,35 бар)

          Garrett TA3410, установленный на серийном блоке RB25DET мощностью 330 кВт на колесах[/caption] Встроенные двигатели и модернизированные турбины открывают множество других рекомендуемых уровней наддува. Мы будем рады обсудить это с вами при планировании сборки или подготовке вашего автомобиля к пакету настроек PBMS. Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы обсудить сегодня.

          .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.