Форсированный двигатель что это такое: Что такое форсированный двигатель? Подробная информация и видео материалы

Что такое форсированный двигатель

Вряд ли можно найти автовладельца, который бы не мечтал в явной или скрытой форме о том, чтобы его четырёхколёсный друг был намного мощнее. Когда мы приобретаем автомобиль, нас в первую очередь интересуют его комплексные характеристики, начиная с цвета и экстерьера и заканчивая экономичностью, функциональностью и ремонтопригодностью. Мощность силового агрегата в этом списке редко стоит на первых позициях.

Форсированный двигатель УЗАМ 412

Но по истечении некоторого количества времени мы начинаем понимать, что было бы неплохо, если бы наша машинка была немного резвее, «лошадок» на 10-30-50-100, в зависимости от аппетитов и стиля вождения.

Если обратиться к статистическим данным, то средний автомобиль, являющийся собственностью такого же рядового россиянина, имеет мотор объёмом 1.6 л при мощности 120 лошадиных сил. А вот болид Формулы при таком же объёме двигателя может выдавать впятеро больше!

Неудивительно, что гонка за лошадиными силами выплеснулась из лабораторий автопроизводителей в многочисленные тюнинговые ателье, специализирующихся на доработке штатных силовых агрегатов с целью существенного улучшения их динамометрических характеристик.

Нужно сразу отметить, что для рядового СТО такая услуга в редких случаях оказывается посильной – в современном автомобиле огромное количество узлов и агрегатов, функционирование которых в той или иной мере связано друг с другом. Поэтому бездумное вмешательство в конструкцию ни к чему хорошему не приводит. Форсирование двигателей как способ изменения их рабочих характеристик как раз и предполагает проведение комплексных мероприятий с учётом взаимного влияния всех систем. И учёт этот основан на глубоком понимании физических процессов, происходящих как в самом моторе, так и узлах, его обслуживающих, от системы охлаждения до выхлопной трубы.

Если быть более конкретным, то существуют только два фактора, определяющие мощностные параметры автомобиля: мощность мотора и обеспечиваемый им крутящий момент. Поэтому львиная доля усилий при форсировании двигателей направлена на увеличение именно этих характеристик.

Какие моторы поддаются форсированию

Многие владельцы бюджетных авто пребывают в абсолютной уверенности, что их машину нельзя форсировать, называя при этом массу невнятных причин. Это полная ерунда – форсировать можно любой, за очень редким исключением, силовой агрегат, бензиновый или работающий на дизтопливе. Если не использовать установку турбины, то поднять планку мощности с использованием «железных» доработок можно, причём на величины порядка 10-20%. С одной стороны, такая прибавка кажется незначительной, но с другой – увеличить мощность со 100 до 120 л. с. вполне можно считать реальным успехом. С учётом того, что при желании этот показатель можно будет поднимать вверх ещё и ещё.

Установка турбонаддува – наиболее затратный, но кардинальный способ решения проблемы, позволяющий однократно увеличить мощностные показатели на 40 и более процентов.

Турбонаддув двигателя автомобиля

Но что значит форсированный двигатель с точки зрения его ресурса? Снизится он или увеличится? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Всё зависит от того, что именно подверглось доработке, а также от индивидуальных особенностей эксплуатации силовой установки конкретным автовладельцем.

Как известно, многие современные производители легковых машин конструируют их таким образом, чтобы иметь возможность в будущем выпускать тюнинговые модификации. Чем и пользуются специалисты многочисленных тюнинговых ателье, как известных, так и работающих в локальном масштабе. И если сравнивать заводское авто и тюнингованное, ресурс последнего может оказаться на 50-100% больше.

Как это можно объяснить? Да очень просто. Процесс массовой сборки, да ещё и на унифицированных шасси (а это тенденция последнего десятилетия) не предполагает индивидуальной настойки каждого автомобиля, весь технологический процесс происходит в строгих рамках существующих допусков и стандартов. Другими словами, возможности улучшения конструкции двигателя и его обслуживающих систем здесь если и присутствуют, то в очень долговременной форме. То есть как минимум при очередном рестайлинге.

Специалисты по тюнингу такими ограничениями не скованы, и если они находят какое-то решение, позволяющее повысить мощность силового агрегата, то без проблем его реализовывают. Разумеется, с учётом внесения сопутствующих изменений в другие узлы. При этом они имеют возможность учитывать балансировку, развесовку и другие переменные величины, характеризующие совокупный баланс машины, с точностью до миллиметров и граммов.

Разумеется, если всё было бы так просто, на наших дорогах просто не осталось бы тихоходов. Но большинство желающих форсировать мотор своего авто сталкиваются с тем, что такая доработка мотора стоит очень недёшево, поскольку приходится вносить изменения и в конструкцию других узлов: трансмиссии, подвески, тормозов и т. д.

Особенно это актуально в случае монтажа турбонагнетателя (как вариант – механического компрессора). Поэтому подавляющее большинство автолюбителей предпочитает улучшать двигатель без использования такого кардинального средства, как турбина.

Основные методы форсирования мотора

В переводе с английского одно из значений слова force – усиление (чего-либо). В нашем случае речь идёт об автомобильном двигателе. Как правило, его форсирование и понятие тюнинга (tune означает «настройка») – это понятия-синонимы. Таким образом, под форсированием силового агрегата следует понимать проведение целого комплекса мероприятий, направленных на доработку заводского ДВС. Такие работы как раз и есть сфера интересов тюнинговых компаний различного масштаба, узкоспециализированных и широкопрофильных.

И хотя конечная цель одна – увеличение мощности двигателя, способов, как форсировать двигатель, существует почти два десятка. И это количество только увеличивается. Разумеется, их вклад в общее дело неодинаков – некоторые методы предполагают рост мощностных характеристик на величины менее одного процента, которые вряд ли можно назвать ощутимыми. Да и в точности определения этих пресловутых процентов всегда можно засомневаться.

Электрический турбокомпрессор на двигателе авто

Мы постараемся рассмотреть только те из них, которые доказали свою эффективность сотнями и тысячами примеров реальной эксплуатации, а не только инструментально-лабораторными измерениями и исследованиями.

И ещё один момент: в наши задачи не входит рассмотрения с вариантом установки турбонагнетателя – эта тема, которая заслуживает отдельного рассмотрения. Хотя бы потому, что требует внесения более кардинальных изменений в конструкцию как самого силового агрегата, так и других систем автомобиля.

Механическое форсирование

Каждый автовладелец, задумывающийся о приемлемых способах увеличения мощности мотора, должен задаться вопросами, ответы на которые могут оказаться решающими при принятии окончательного решения.

Основной вопрос – для чего нужен такой тюнинг, насколько он необходим. Из него вытекают и другие, не менее важные – будет ли улучшены характеристики мотора в достаточной степени (чтобы через год не появились идеи о новом улучшении), и будут ли оправданы затраты на форсирование с финансовой точки зрения?

И только если все ответы на отчасти философские, отчасти – рациональные вопросы окажутся положительными, можно задумываться о конкретной реализации. Существует два основных направления форсирования: так называемый чип-тюнинг и механические способы.

Первый вариант предполагает изменения алгоритма работа святая святых современного автомобиля – бортового компьютера. Именно он сегодня отвечает за координацию работы всех систем, руководствуясь показаниями многочисленных датчиков и исполнительных устройств. В данном случае ни о каком самостоятельном изменении управляющей программы не идёт и речи – задача перепрограммирования ЭБУ требует досконального знания алгоритмов работы контроллера, а это закрытая информация, доступ к которой стоит больших денег. И, разумеется, наличия соответствующего багажа знаний. Основным достоинством чип-тюнинга можно назвать невмешательство в конструкцию силового агрегата – увеличение мощности происходит за счёт изменения настроек работы программы, изменения самого кода и/или добавления новых контроллеров.

Напротив, механическое форсирование предполагает внесение изменений в штатные узлы заводского мотора, а зачастую – установку новых, модифицированных, или же дополнительных, делающих работу двигателя более производительной.

Если вы хорошо владеете слесарным инструментом, техническая сторона задачи может оказаться вам вполне по силам. Но при форсировании обладания такими навыками явно недостаточно, ибо любое внесение изменений в конструкцию автомобиля, будь то мотор, подвеска или даже тюнинг салона, требует тщательного расчёта необходимости внесения изменений в другие узлы, влияющие на поведение транспортного средства на дороге при различных режимах и нагрузках.

Форсированный двигатель МЕМЗ 968

Тюнинговые ателье, специализирующиеся на форсировании моторов, имеют собственные апробированные наработки, направленные на увеличение оборотов силового агрегата, такая работа требует тщательного просчёта увеличенной нагрузки на поршневую группу. В частности, нужного эффекта достигают за счёт замены шатенов на детали, изготовленные из титановых сплавов – они намного прочней и легче, хотя сам по себе титан нельзя назвать идеальным материалом из-за его высокой пластичности – это важно там, где рабочие размеры измеряются с точностью до микронов. Увеличиваются требования по нагрузке к нижней головке шатуна, что в свою очередь, ставит задачи по усилению болтов и шпилек, и такие детали обычно стоят на порядок дороже оригинальных.

Усиление поршневой группе неизменно сказывается на работе других узлов двигателя. Например, на требованиях, предъявляемых к ГРМ. Если верхний предел оборотов вырос, необходимо позаботиться о соответствующем изменении упругости клапанных пружин – они должны успевать справляться с задачей закрытия тарелок при возросших скоростях, поскольку изначально они на это не рассчитаны. Достигается это за счёт уменьшения веса клапанов, и/или посредством снижения их теплоотдачи, что с точки зрения физических процессов – задача нетривиальная, решаемая посредством использования новых материалов и их комбинаций (металлокерамики, того же титана, высокопрочных марок стали).

Увеличение оборотов требует усилий по предотвращению резонансных явлений во впускном/выпускном трактах силового агрегата. Реализуется это внесением изменений в конструкцию распредвала, впускного коллектора и его выпускного аналога, использованием более точного многодроссельного впуска, когда каждый цилиндр комплектуется собственной заслонкой.

Скорее всего, потребуется оптимизировать и форму каналов, и не только в ГБЦ, но и в некоторых частях впускного тракта. Достигается это использованием весьма специфических алгоритмов – продувкой мотора с целью выявления точек, обладающих увеличенным сопротивлением потоку воздуха. Отметим, что тюнинговая доработка впускного тракта по сложности ничуть не уступает внесению изменений в поршневую группу. Более того, если выполняется лёгкое форсирование, впуск берёт на себя основную часть ресурсов, включая финансовых.

Увеличение рабочего объёма

Если рассуждать чисто теоретически, то самым удачным вариантом улучшения отдачи мотора следует признать увеличение его совокупного рабочего объёма. Технически это можно реализовать разными способами – ростом количества цилиндров, увеличением их диаметра, изменением хода поршня.

Конечно, добавление цилиндров – задача, решить которую может только автопроизводитель, так что его сразу можно отбросить. А значит, реальных изменений можно добиться, корректируя только два последних параметра.

Заслонки впускного коллектора автомобиля Mazda

Но и здесь не всё просто. Диаметр цилиндра изменить можно, причём именно в сторону увеличения, но при этом следует подвергнуть соответствующей обработке блок цилиндров (такая операция называется расточкой, она часто применяется при выполнении капремонта двигателей).

Остаётся только подобрать новые поршни с увеличенным диаметром, после чего нанести на их поверхность микронеровности для улучшения сцепных свойств с масляной плёнкой.

Проще всего вносить подобные изменения в силовые агрегаты, имеющие алюминиевые блоки и мокрые вставные гильзы. В этом случае подобрать новый комплект с увеличенным диаметром не составит труда – в розничной сети они представлены в обширном ассортименте. Более сложной задачей является увеличение хода поршней, поскольку для этого придётся вносить изменения в коленвал. Конкретнее – увеличивать радиус кривошипа. К счастью, автоиндустрия и здесь приходит на помощь: в продаже имеется огромное количество разновидностей коленчатых валов, предназначенных, в том числе, для применения на тюнингованных моторах.

Форсированный режим двигателя посредством увеличения его объёма требует использования так называемых длинноходных или, напротив, короткоходных вариантов, в зависимости от изменения диаметра цилиндра или хода поршня. В некоторых случаях корректировке подвергаются оба параметра, но тогда подбор требуемых компонентов усложняется ввиду уменьшения количества подходящих вариантов.

Не следует забывать о том, что изменение объёма мотора оказывает влияние как на параметр мощности, измеряемый в лошадиных силах, так и на величину оборотов, при которых достигается пик мощности, а также на величину крутящего момента – это взаимосвязанные характеристики. Причем эта зависимость носит вполне определённый характер: увеличение мощности и крутящего момента соответствует уменьшению оборотов вращения коленвала.

Увеличение степени сжатия

Мощность ДВС – это по существу, сила, с которой поршень давит на коленвал, заставляя его вращаться. Один из способов ей увеличения заключается в изменении степени сжатия в цилиндре. Увеличив этот показатель в камере сгорания, можно добиться от мотора и большей отдачи при неизменном объёме.

Теоретически это означает, что прирост мощности не повлияет на экономичность двигателя, в отличие от предыдущего способа.

Но если это так, почему автопроизводители сами не делают такого улучшения, ведь увеличения степени сжатия до максимального показателя можно добиться ещё на этапе проектирования?

Оказывается, имеются ограничения, связанные с необходимостью придерживаться определённых стандартов. В данном случае речь идёт о бензине. Увеличение степени сжатия связано с появлением вредных детонационных процессов, но здесь имеется прямая зависимость. Чтобы избежать негативных последствий, нужно просто использовать горючее с более высоким октановым числом. Автопроизводители на такой шаг пойти не могут, ибо это связано с высокой стоимостью премиальных марок бензина. Для среднестатистического автомобилиста такой вариант заведомо неприемлем.

Между тем для тех, кто хочет добиться увеличения мощности, невзирая на рост сопутствующих расходов, этот способ не выглядит таким уж плохим. Дело в том, что переход на более высокооктановое топливо даже без увеличения степени сжатия гарантирует рост эффективности, заключающийся в уменьшении расхода бензина, так что рост в цене будет в значительной степени нивелирован увеличением экономичности.

При этом востребованы два способа, как можно форсировать двигатель посредством увеличения степени сжатия в цилиндрах:

Первый предполагает установку между БЦ и ГБЦ более тонкой прокладки. Однако здесь существует вероятность, что из-за изменения расстояния хода поршня клапан может столкнуться с поршнем, что чревато большими неприятностями. Так что на практике тонкую прокладку используют крайне редко, и если применяют, то тщательно всё рассчитывают.

Ситуацию можно исправить, установив модернизированные поршни, у которых имеется более глубокая выемка. Такое усовершенствование обойдётся вам дороже, к тому же придётся заниматься настройками фаз газораспределения из-за изменения его параметров.

Второй способ требует расточки цилиндров и, соответственно, использования поршней с увеличенным диаметром. Хотя этот вариант и можно отнести к форсированию посредством увеличения объёма мотора, степень сжатия при этом тоже вырастет, поскольку объём самой камеры сгорания остаётся неизменным, а изменения затрагивают только объём цилиндра.

Если соотношение этих двух объёмов изменяется, то и уровень сжатия вырастет. Но здесь нужно учесть ещё один нюанс: при стандартных настройках силового агрегата чем ниже степень сжатия, тем большего прироста мощности можно добиться, увеличив сжатие данным способом.

Так происходит расточка блоков цилиндра

Уменьшение механических потерь

Идеальных, «вечных» двигателей не существует – эту истину мы усваиваем с молоком матери…пардон, со школьной скамьи. ДВС в этом плане – далеко не самый эффективный вид моторов: его средний КПД не превышает 30%, и вполне очевидно, что потолок здесь ненамного выше. Если оставить в стороне потери горючего из-за скоротечности циклов воспламенения и горения (по этой причине теряется порядка 30% горючего), остаётся уповать на уменьшение механических потерь. Их источники известны:

• насосные потери;
• трение в ЦПГ;
• потери при работе многочисленного вспомогательного оборудования.

Основной проблемой принято считать трение поршней о стенки цилиндров – здесь мы имеем и большую площадь соприкосновения, и высокую скорость поступательного движения. Каким же образом можно уменьшить потери? Здесь тоже имеется несколько вариантов:

• применение сборных маслосъёмных колец;
• конструктивное увеличение рабочего зазора между трущимися деталями;
• использование шатунов меньшего веса.

Все три способа реализуемы, но они требуют тщательного выполнения процедуры балансировки и развесовки, то есть подбора всех деталей КШМ по весовым показателям.

Если говорить о насосных потерях, то здесь основная доля снижения эффективности силового агрегата приходится на трение в шейках коленвала. Уменьшить потери удаётся за счёт установки распредвала, характеризующегося более широкими рабочими фазами. Если дополнить это применением системы под названием «сухой картер», можно добиться значительного уменьшения насосных потерь в районе коленвала (моторное масло, как ни странно, предотвращая перегрев, тормозит вращение коленвала).

Наконец, немалая доля потерь мощности приходится на работу дополнительного оборудования. В качестве примера можно привести кондиционер (один из самых затратных потребителей), помпу, генератор, а также рулевой гидроусилитель – все они приводятся в движение от приводного ремня коленвала. Но поскольку отказаться от их использования нельзя, решить проблему, хотя бы частично, можно за счёт увеличения придаточного отношения помпы и генератора, что, конечно же, скажется на их характеристиках, и не в лучшую сторону.

Оптимизация процесса сгорания ТВС

Как ни странно, но для использования этого метода можно обойтись без детального изучения теории, объясняющей особенности процесса горения смеси в камере сгорания. Достаточно понимать, что объём КС должен быть минимизирован, что позволит избежать возникновения излишних тепловых потерь и уменьшить вероятность возникновения детонационных процессов, оказывающих огромное влияние на процесс горения ТВС. Существенного улучшения можно добиться и за счёт более эффективного приготовления смеси.

Уменьшение камеры сгорания и более тщательная её очистка – мероприятия вполне осуществимые, направленные на оптимизацию процесса воспламенения и сгорания смеси. Увеличения наполняемости КС можно добиться, уменьшив показатель аэродинамического сопротивления потоку воздуха во впускном и отработанным газам в выпускном трактах двигателя. Ещё одно направление работ – уменьшение аэродинамического сопротивления в каналах ГБ. Оптимизации также подлежит конструкция выхлопной системы, особенно резонатора. Имеет значение и его форма, и местоположение, помогает добиться желаемого монтаж многодроссельной системы, предполагающей установку выпускной трубы с индивидуальным подключением к цилиндрам.

Ещё раз о ресурсе форсированных двигателей

Этот вопрос необходимо «разжевать», поскольку многие автовладельцы пребывают в уверенности, что форсирование – процедура исключительно односторонняя, приводящая к уменьшению ресурса мотора и его систем.

Здесь не всё так однозначно. Факторов, оказывающих влияние на моторесурс, предостаточно: это и уровень форсирования силового агрегата, и степень увеличения нагрузки, и условия эксплуатации, и такой субъективный фактор, как качество используемых технических жидкостей (горючего и масла).

Если говорить о режимах работы двигателя на максимальных нагрузках, то они непродолжительны, независимо от того, форсирован мотор или нет. Это позволяет утверждать, что тюнинг двигателя не оказывает заметного влияния на его совокупный ресурс. Более того, если форсирование производилось качественно, то мотор будет исправно работать даже больше, чем без тюнинга. Дело в том, что доводка силового агрегата – это всегда продуманная индивидуальная работа, выполняемая с применением максимально точных методов развесовки, подгонки деталей, балансировки двигателя. Чем опытнее команда специалистов, тем больше знаний таких тонкостей в работе ДВС, которые зачастую неизвестны даже автопроизводителям, и это не голословное утверждение. В любом случае качество работ при форсировании нельзя сравнивать с конвейерной сборкой – там стандарты совсем другие.

Понятно, что такой квалифицированный тюнинг мощности – удовольствие дорогостоящее, поскольку, кроме мероприятий, связанных с улучшением работы мотора, приходится колдовать над корректировкой конструкции подвески, КПП, тормозов.

Мы уже говорили, что форсированию подлежат практически любые моторы. Но методы, используемы для автомобилей разного класса, могут существенно отличаться.

Так, для увеличения мощности малолитражного ДВС объёмом менее 1500 «кубиков» потребуется раскручивать мотор до запредельных величин, порядка 6-9 тысяч оборотов. Впрочем, существует множество других способов решения проблемы. Например, на малолитражку можно установить 1.6-литровый мотор, но при этом использовать распредвал от более слабого двигателя, у которого подъём клапанов будет меньшим. Такая переделка потребует регулировки шестерни распредвала с опережением на 3-4 градуса. Такой силовой агрегат будет иметь хорошую динамику уже с низовых оборотов. Если взять ВАЗовский мотор объёмом 1.7 л. (у которого поршень имеет ход 82.40 мм., а коленвал — 78.00 мм.), то здесь можно попробовать установить распредвал с ходом клапанов от 10.92 мм. Такая форсировка считается очень перспективной, поскольку тюнингованный мотор обладает приличным крутящим моментом практически на всём диапазоне оборотов, при этом способен раскручиваться до 8 тысяч оборотов/минуту.

Другие подходы следует использовать для двигателей средней мощности. Так, 1.8-литровый мотор можно тоже форсировать настолько удачно, что водитель сможет переключаться на высокие передачи на относительно небольших оборотах двигателя.

Для этого достаточно установить на такой мотор распредвал, у которого подъём клапанов превышает 12 мм. Расплачиваться придётся холостыми оборотами, которые станут неустойчивыми, но не критически. А самым устойчивым будет режим на 1000-1100 оборотах. Но следует признать, что такой тюнинг приведёт к уменьшению моторесурса, причём особенно осторожным нужно быть на максимальных оборотах – нагрузка будет настолько высокая, что может треснуть коленвал – такие случаи известны.

Никелевые турбокомпрессоры для авто

Считается, что решающую роль в доработке мотора играют изменения, вносимые в конструкцию ГБЦ. Если всё сделать правильно и аккуратно, то можно рассчитывать на прибавку мощности в пределах 20%, а при сочетании с другими методами – то и на все 30%.

Это достигается благодаря целому рядку улучшений: более качественной подготовке ТВС, улучшению наполняемости камеры сгорания смесью, оптимизации самого процесса сгорания и снижению потерь в выпускном тракте.

Тем же целям служит установка «фильтра нулевого сопротивления» (и тоже за счёт снижения ресурса мотора), использование паука (выпускного коллектора с множественными отводами), прямоточного глушителя. Правда, эти усовершенствования обеспечивают незначительную прибавку мощности, но их аккумулирующий эффект тоже не стоит игнорировать. Отметим, что тюнинг выпускного/впускного тракта заметно удорожает процедуру форсирования двигателя, совершенно не соответствуя итоговому результату, но это уже дело вкуса, желания и возможностей.

Таким образом, форсирование двигателя представляет собой весьма ресурсоемкий и дорогостоящий процесс, но если этим занимаются профессионалы, полученный результат окажется вполне удовлетворительным. Но не следует забывать, что изменениям подвергаются и другие системы, что влечёт за собой соответствующие корректировки при их эксплуатации, техобслуживании и ремонте.

Форсирование двигателя автомобиля — как сделать и зачем это нужно?

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

• Перепрограммирование контроллера. Данный способ стал в последнее время наиболее актуальным. Ведь современные моторы полностью управляются за счет электронного микропроцессора, который занимается распределением количества, качества и временем подачи смеси. Изменение параметров работы ЭБУ, можно реально повлиять на мощность мотора. Дело в том, что производители автомобиля стараются сделать мотор более экологичнее, таким образом, в память процессора заносятся параметры, которые настроены на наиболее экологичную работу двигателя, нежели эффективную. Перепрограммирование позволяет сделать прирост в мощности, примерно, на 10 процентов от стандартного значения.
• Замена системы выхлопа. Мало кто знает, но выхлопная система тоже влияет на мощность двигателя. Дело в том, что выхлопная труба и коллектор создают определенное сопротивление для движения отработавших газов. Работа двигателя направлена не только на вращение коленчатого вала, но и на преодоление этого сопротивления, чтобы обеспечить освобождение камеры сгорания. Чем выше сопротивление выхлопной системы, тем больше усилий потребуется мотору для выталкивания выхлопных газов, а значит, его КПД будет снижен. Многие сейчас подумают, что отсутствие выхлопной системы позволит полностью убрать сопротивление и увеличить мощность двигателя. Однако, это не так. Сопротивление выхлопа позволяет поддерживать давление в системе, а значит, тоже играет роль в поддержании мощности.  Выхлопная система подбирается таким образом, чтобы помимо поддержки давления, обеспечивалось и наименьшее сопротивление выхлопной системы. Такой тюнинг дает примерно 5 % к приросту мощностных характеристик.
• Применение фильтра нулевого сопротивления. Такой фильтр разрабатывается с учетом того, чтобы сохранить очищающие свойства и полностью исключить сопротивление фильтрующего элемента. Количество кислорода в камере сгорания заметно вырастит, а расход топлива снизится. Прирост мощности будет незначительным, и вы его почти не заметите, однако, мотор станет работать намного экономичнее.

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.

• Замена поршней. Вместе с приобретением увеличенных поршней, учитывается их вес и конструктивное исполнение. Как вы уже догадались, при форсировании мотора обязательным является установка облегченных поршней, которые движутся заметно быстрее. Многие мастера облегчают вес стандартных поршней путем рассверливания в них отверстий. Делать это настоятельно не рекомендуется. Форма поршней в рабочей части позволяет добиться наилучшего сжатия смеси. Хорошая степень сжатия обеспечит вам максимальную компрессию, а значит, поможет добиться увеличения мощности.

Вместе с изменением объема, меняется или растачивается головка блока цилиндров, в частности, камера сгорания. Изменениям подлежат многие части ГБЦ, а также такие параметры, как газораспределение. Ведь наравне с изменением объема, должно быть увеличено количество смеси, подаваемой в цилиндр. Настройка параметров ГБЦ требует больших навыков, поэтому выполнять ее самостоятельно не рекомендуется.

• Применение турбонаддува. Самым серьезным шагом к увеличению мощности можно считать установку турбокомпрессора. Он представляет собой насос, который закачивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания под большим давлением. Компрессор работает за счет усилия, создаваемого выхлопными газами в выпускном коллекторе, и делает максимальный прирост мощности для мотора.

Зачем форсируют мотор? Нужно ли это?

Не смотря на все преимущества форсированного мотора с увеличенной мощностью, его применение для автомобилей повседневных поездок нецелесообразно. Дело в том, что мощный мотор однозначно имеет два недостатка: повышенный расход смазочных материалов и горючего, а также меньший ресурс.

Такой мотор можно устанавливать только на гоночный автомобиль, ремонт которого производится после каждого заезда. В этом случае, его максимальные скоростные характеристики необходимы лишь на непродолжительное время – заезд или небольшая серия заездов, а долгая и монотонная езда по городским дорогам будет совершенно не экономичной. Именно поэтому, перед тюнингом двигателя рекомендуется поставить себе вопрос «нужно ли оно мне?».

Это все, что необходимо знать о форсировании двигателя. Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор относительно этого вопроса. 

Как работает двигатель с турбонаддувом

Двигатели с турбонаддувом печально известны тем, что увеличивают мощность, делая слияние и взлет намного быстрее и эффективнее. Чаще всего турбины используются в качестве дополнительных деталей, но автопроизводители все чаще добавляют их к автомобилям в надежде увеличить экономию топлива без ущерба для мощности. В двигателях с улучшенным турбонаддувом для увеличения мощности используются восстановленные выхлопные газы, которые в противном случае направлялись бы в выхлопную трубу. Читайте дальше, чтобы узнать, что делает турбокомпрессор идеальным для современного вождения и стоит ли вам добавлять турбомощность к вашему двигателю.

Обычные двигатели

В обычных двигателях, также называемых двигателями без наддува, топливо всасывается во впускное отверстие воздухом, проходящим через воздушный фильтр и корпус дроссельной заслонки, в котором находится дроссельная заслонка, регулирующая подачу воздуха в зависимости от скорости автомобиля. Воздух втягивается движением поршней вверх и вниз, создавая всасывание. Чем выше обороты двигателя, тем больше топлива требуется для производства большей мощности.

Двигатели с турбонаддувом

Двигатели с турбонаддувом очень похожи на двигатели без наддува; однако воздух нагнетается турбонагнетателем, приводимым в движение выхлопными газами. Степень сжатия часто меньше из-за значительного объема всасываемого воздуха. Выхлопные газы из выпускного коллектора направляются через турбокомпрессор, который вращает устройство, предназначенное для изменения потока или давления жидкости, известное как рабочее колесо. , который быстро нагнетает воздух во впускной коллектор. Из-за дополнительного ускорения воздушной скорости и увеличения объема топлива машина вырабатывает большую мощность. Однако эта операция приводит к сильному нагреву турбонагнетателя, особенно от выхлопных газов. Чтобы обойти турбонаддув и не перегреться, присутствуют кулеры, помогающие охлаждать воздух. Крайне важно, чтобы сама турбина охлаждалась водой и/или маслом, чтобы подшипники оставались холодными, чтобы крыльчатка могла эффективно вращаться.

Преимущества и недостатки двигателей с турбонаддувом

Двигатель с турбонаддувом, как правило, намного меньше по размеру и вырабатывает столько мощности, что может превзойти более крупный двигатель без турбонаддува. Одной из наиболее выгодных частей двигателя с турбонаддувом является увеличение экономии топлива из-за их размера. Более консервативные водители оценят, что двигатель не требует использования турбонаддува до тех пор, пока не потребуется дополнительная мощность. И наоборот, более агрессивные или ведущие пешие водители могут быть не так довольны. Чем сильнее нажата педаль газа, тем быстрее вращается турбонаддув, требуя больше газа, что снижает экономию топлива. Таким образом, более агрессивные водители почувствуют эффект потребности в дополнительном топливе. Кроме того, как и любой другой компонент автомобиля, возможна поломка, а ремонт или замена турбодвигателя может быть дорогостоящей.

Современные турбодвигатели

Большинство современных автомобилей оснащены турбонаддувом. Вы можете быть удивлены, узнав, что даже легкие грузовики, как бензиновые, так и дизельные, поставляются с опциями турбонаддува в дополнение к небольшим экономичным автомобилям. Автомобили меньшего размера идеально подходят для турбодвигателей, потому что они производят больше мощности при более низких оборотах. Водители находят это более приятным, потому что у них появляется ощущение, что они управляют более крупным и комфортным автомобилем с более мощным двигателем, избегая при этом необходимости переключаться на более низкую передачу, чтобы обеспечить мощность для подъема на холмы или обгона других транспортных средств. Если ваш автомобиль не поставлялся с турбонаддувом, а вы хотели бы его приобрести, подумайте о приобретении комплекта для преобразования вашего двигателя без наддува в турбодвигатель. Доступны комплекты, в которые входят выпускные коллекторы, адаптеры впускного коллектора, более крупные топливные форсунки и корпуса дроссельной заслонки и многое другое.

Современные двигатели с турбонаддувом требуют примерно такого же обслуживания, как и любой другой двигатель. В дополнение к постоянной замене масла, промывка двигателя, удаление нагара из двигателя, обслуживание системы впрыска топлива и обслуживание корпуса дроссельной заслонки будут поддерживать ваш двигатель в отличной форме. Обратитесь к руководству пользователя для конкретных рекомендаций по пробегу для каждого обслуживания или посетите любой сервисный центр Sun Devil Auto.

Сертифицированные техники ASE компании Sun Devil Auto обладают знаниями, опытом и оборудованием для поддержания вашего двигателя в отличном состоянии. Если вам нужна помощь в обслуживании вашего двигателя или вы хотите перевести свой текущий двигатель на турбокомпрессор, мы здесь, чтобы помочь! Есть вопросы по автомобильной тематике? Наши дружелюбные консультанты по обслуживанию готовы помочь вам и ответить на ваши вопросы. Найдите ближайшую к вам компанию Sun Devil Auto по телефону и позвоните нам сегодня!

Что нужно знать о бустере с болтовым креплением

5 декабря 2018 г. 16 мая 2022 г. Марк Уильямс 0 Комментарии Boost-On Boost, распределительный вал, ECU, Edelbrock, модернизация двигателя, принудительная индукция, лошадиные силы, Keystone Automotive, модификации, STS, нагнетатель, настройка, Turbo, турбонагнетатели, Vortech

Посмотрим правде в глаза, мир производительности меняется. Все чаще мы видим, как автопроизводители выпускают автомобили прямо с завода с уже встроенным принудительным впуском. И с большей мощностью и лучшей экономией топлива, а также с целым рядом достижений на вторичном рынке — можно с уверенностью предположить, что этот аппетит к наддуву никуда не денется в ближайшее время. Естественно, многие из нас хотят присоединиться к этой победе и оснастить наши самодельные сборки турбокомпрессорами и нагнетателями.

Одно из самых романтизированных понятий в двигателестроении — дешевый наддув. Все мы думаем об этом, и многие из нас идут на это. Я имею в виду, заявления о радикальном увеличении силы и реальных результатах просто слишком громкие, чтобы их игнорировать, верно? Но, несмотря на то, что рекламируют некоторые комплекты, простое усиление с болтовым креплением не всегда так просто. Прежде чем просто заливать сжатый воздух в двигатель, необходимо учесть множество факторов, чтобы обеспечить реальный и устойчивый прирост мощности. Таким образом, когда мы говорим «усилитель с болтовым креплением», мы имеем в виду комплекты послепродажного обслуживания, которые вы можете приобрести, чтобы установить их прямо на двигатель.

Вопрос не в том, « Они работают? »(Потому что они это делают.) Это « Что еще мне нужно учитывать, прежде чем я нажму на курок этого обновления?

”

Популярность большей мощности

Несомненно, современные достижения в области аппаратного обеспечения двигателей полностью изменили правила игры с принудительной индукцией. «По большей части, сегодняшние инжекторные двигатели вполне способны работать с турбонаддувом для 50-процентного увеличения мощности без каких-либо реальных внутренних модификаций двигателя. Это соответствует примерно 7–8 фунтам наддува. Это предполагает, что рабочий цикл двигателя относительно низок, а это означает, что потенциал высокой мощности используется только изредка и относительно короткими импульсами», — говорится в автомобильном техническом руководстве SA Design по турбонаддуву.

Например, вращающиеся узлы современных двигателей делают добавление наддува гораздо менее сомнительным. В прошлом производители мощных транспортных средств полагались на литые внутренние детали многих своих двигателей. Клиновидные двигатели Mopar, а также двигатели Ford и GM с большими блоками можно было найти с литыми внутренними частями. Однако сегодня стандарты выросли. В двигателях Hemis третьего поколения, платформах LS и двигателях Ford Coyote используются более прочные кованые коленчатые валы и заэвтектические поршни прямо с завода. Да, у этих типов внутренностей тоже есть точка отказа. Но бросить 500 л.с. на колеса — это не предел воображения, и наддув — идеальный выбор для этого.

Однако — и это важно — не все двигатели обладают достаточной мощностью, необходимой для того, чтобы выдержать дополнительную мощность, обеспечиваемую болтовым наддувом. Важно, чтобы, прежде чем рассматривать это обновление, вы нашли время, чтобы точно прочитать, с чем может справиться ваш конкретный двигатель. Например, Hemi 5,7 и Hemi 6,1 имеют разные внутренние компоненты и, следовательно, не будут выдерживать одинаковое количество энергии.

Сравните установку с вашими навыками

То, что ваш двигатель может работать с наддувом с болтовым креплением, не обязательно означает, что вы сможете. Установка принудительной индукции может различаться по сложности, поэтому важно реалистично оценить свои навыки, прежде чем выбрать один из них. Конечно, есть наборы, которые включают в себя все необходимое, но процесс все равно может быть длительным, и некоторые из них определенно проще, чем другие.

Центробежные нагнетатели

Например, комплекты центробежных нагнетателей, предлагаемые Vortech, обычно требуют минимальных усилий для установки. Этот тип принудительной индукции крепится к передней части двигателя и приводится в действие вспомогательным ремнем, который подает воздух к корпусу дроссельной заслонки или нагнетателю. Как правило, это простая установка, но поиск недвижимости под капотом может оказаться трудным. Кроме того, отказ от готового комплекта означает, что вам придется изготовить собственные брекеты.

Воздуходувки типа Roots

Воздуходувки типа Roots, такие как E-force Edelbrock, вероятно, являются следующими по сложности. Установка потребует снятия всего от впускного коллектора вверх. Нагнетатель в стиле Рутса расположен на верхней части двигателя и использует два ротора внутри, чтобы втягивать воздух через корпус дроссельной заслонки или карбюратор. Поскольку вы сносите большую часть верхней половины двигателя, это может занять много времени и потребует опытной руки.

Турбины

Турбокомпрессоры, пожалуй, труднее всего установить. Недвижимость и рабочее пространство здесь враги, так как вам нужно будет снять впускной коллектор, чтобы установить коллекторы, необходимые для запуска турбонаддува. Турбины подают воздух в двигатель, как это делает центробежный нагнетатель, поэтому направление впуска от турбины к корпусу дроссельной заслонки или карбюратору также может быть проблемой.

Но, как и в случае с большинством модификаций послепродажного обслуживания, есть и другие вещи, которые следует учитывать как до, так и после того, как вы добавите дополнительный импульс. Подача топлива, компоненты клапанного механизма, шлифовка кулачков и синхронизация — все это компоненты, о которых вы хотите подумать, когда речь идет о добавлении принудительной индукции в двигатель. Дроссельные заслонки, карбюраторы и топливные форсунки, возможно, нуждаются в обновлении. Головки цилиндров в стандартной комплектации могут быть ограничивающими, а компоненты клапанного механизма могут быть не на должном уровне, когда дело доходит до дополнительной нагрузки. Будьте тщательны в своем стремлении к большей силе, юный кузнечик, если хотите, чтобы эта сила длилась долго.

Подумайте хорошенько об этом стандартном распределительном вале

Большинство из этих связанных модернизаций можно выполнить без особых усилий. Однако работа с заменой распределительного вала может быть обширной. Да, существует масса случаев, когда строители просто устанавливали на свой двигатель комплект наддува с болтовым креплением и продолжали свой веселый путь, наслаждаясь превосходной мощностью в течение всего дня, даже не взламывая двигатель так глубоко. Но важно учитывать проблемы, с которыми может столкнуться стандартный распределительный вал в сочетании с наддувом.

Как отмечают наши друзья из Super Chevy: «В двигателе с турбонаддувом внимательное отношение к выбору распределительного вала может принести огромные дивиденды в плане мощности, крутящего момента и управляемости. Поскольку положительное давление во впускном коллекторе (наддув) принудительно подает воздух в цилиндры, турбо-кулачок часто может быть очень мягким по сравнению с безнаддувным двигателем, требуя меньшего подъема и продолжительности для достижения аналогичной цели в лошадиных силах. Кроме того, поскольку между выпускным отверстием и турбинным колесом неизбежно возникает противодавление, необходимо уделять особое внимание перекрытию клапанов. Слишком большое перекрытие для приложения может привести к обратному потоку выхлопных газов в цилиндр и сильному разбавлению воздушного заряда».

По сути, кулачковая шлифовка должна выдерживать давление воздуха. Решение этой проблемы заранее будет означать, что двигатель может работать исправно. Ждать, чтобы исправить это в будущем, может быть не вариант, так как вам придется бороться, чтобы настроить двигатель для правильной работы. Кстати, о мелодиях…

Никогда не недооценивайте силу хорошей мелодии

Как бы вы ни относились к дополнительным улучшениям, одно можно сказать наверняка: ключом к созданию надежной мощности с наддувом является хорошая мелодия. Добиться приличной настройки современных двигателей можно с помощью компьютеров, но более старым двигателям не так повезло. И еще: то, что делает возможным это усиление с болтовым креплением, — это заводское оборудование, с которым вы работаете. (Эти старые двигатели находятся в невыгодном положении, поэтому более ранняя модернизация кулачков, системы подачи топлива и зажигания поможет вам использовать наддув с лучшими результатами.)

Небольшим количеством наддува легче управлять, чем большим наддувом. Но если вы похожи на любой другой редуктор на планете, немногое в конечном итоге станет большим, и это те вещи, о которых стоит знать, тем более что последнее, что вам нужно, это наддув, способствующий разносу вашего двигателя.

Взвешивание

Для получения разъяснений мы поговорили с Джоном Потучеком из Keystone Automotive. Potucek имеет большой опыт работы с высокопроизводительными двигателями, в том числе с комплектами наддува с болтовым креплением. «Действительно ли правда опция «на болтах»?» он спросил. «Конечно, есть комплекты, в которых есть все необходимые детали, но как насчет тюнинга? Я знаю, что некоторые компании предлагают новый ECU или перепрошивают ваш ECU новой мелодией, но я настроен скептически. Я видел, как люди покупают эти комплекты с предварительно прошитым блоком управления двигателем, несут его на динамометрическом стенде и получают больше мощности, когда они фактически настраивают настройку для своей машины и / или условий».

Мы установили, что установка безнаддувного двигателя с наддувом требует большего внимания, чем просто установка наддува на болтах, но как насчет двигателей, которые с самого начала наддуваются? Вполне естественно хотеть больше мощности, верно? Обновления определенно доступны для увеличения наддува. Будь то большие турбины, меньшие шкивы, интеркулер или впрыск метамфетамина, вам нужно будет вернуться к этой мелодии. Эти двигатели будут иметь преимущество с точки зрения внутренних компонентов и компонентов клапанного механизма, но потребуется индивидуальная настройка.

Оправдайте эти ожидания

Возможна дополнительная поддержка. Есть множество примеров того, как это делается — и делается хорошо. Но создание силы с помощью принудительной индукции по своей сути отличается от создания силы с помощью естественного стремления. Важно выбрать комплект, который подходит не только вашему двигателю, но и вашему бюджету, вашему набору навыков и вашему желанию заняться связанными модами.

Potucek посоветовал строителям действовать с реалистичными ожиданиями.