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.
Теория и практика форсирования двигателей. Что такое форсированный двигатель
Рубрика: Машины
Опубликовано 02.11.2020 · Комментарии: 0 · На чтение: 17 мин · Просмотры:
Post Views: 886
Содержание
Два слова о мощности
В таком вопросе нельзя без щепотки теории, поэтому позвольте пару слов о природе мощности, чтобы смысл всяких «железных» доработок был понятнее. Подробно на этом вопросе я останавливался в одном из прошлых материалов, а тут лишь обозначу коротко по сути. Мощность для любого двигателя внутреннего сгорания может быть выражена как крутящий момент, умноженный на обороты, с коэффициентом.
Не волнуйтесь, на выходе это все та же работа в единицу времени, просто так куда удобнее оперировать цифрами из технических характеристик машины.
Поэтому очевидно: для увеличения мощности нужно увеличивать крутящий момент и обороты. Ну или один из этих параметров.
На словах задача выглядит просто. Казалось бы, какая разница, 5 тысяч оборотов или 8? На практике зависимость нагрузок на цилиндропоршневую группу от оборотов – квадратичная. Если по-простому, то безоглядно поднимать рабочие обороты нельзя – мотор быстро получит необратимые механические повреждения. Поэтому нужно либо «затачивать» мотор под высокие обороты, либо все-таки идти путем увеличения крутящего момента.
Чуть о природе крутящего момента
С ним тоже не так все просто. При поднятии момента нагрузка на поршневую группу растет уже не квадратично, а линейно, но увеличивается нагрузка иначе. Сильнее нагружаются коленчатый вал, шатуны, поршневые пальцы и сам блок цилиндров.
Ну хорошо, будем увеличивать момент осторожно. А что для этого надо сделать? «Вогнать» в мотор больше воздуха для окисления большего количества топлива. Как известно, для сжигания одного килограмма бензина нужно 14,7-15 килограммов воздуха. В пересчете на литры это выглядит куда внушительнее: 1,4 литра бензина против 12 кубометров, или же 12 тысяч литров воздуха. Поэтому-то, как вы понимаете, не так сложно подать в мотор нужное количество бензина, как обеспечить его воздухом.
Поэтому крутящий момент будет зависеть от количества воздуха, подаваемого в цилиндр за такт, а мощность – от того, сколько мотор может переварить в единицу времени.
Выводы напрашиваются сами собой: для форсировки нужно либо увеличивать рабочий объем, либо применить наддув!
Когда актуально применять различные методы форсирования двигателя
Методы форсирования двигателя позволяют доработать заводскую конфигурацию мотора. Обычно увеличиваются такие показатели, как крутящий момент, а также максимальные обороты. В результате ДВС становится мощнее, если сравнить его с таким же штатным мотором.
С помощью каких методов форсирования двигателя можно достичь увеличения мощности? Прежде всего, устанавливаются прошедшие тюнинг элементы двигателя вместо стандартных. Также производится перепрошивка электронного блока управления. Эта процедура носит название chip-tuning. Также усовершенствуется и другое штатное навесное оборудование. Кроме того, для форсирования двигателя используют такой метод, как установка турбины, компрессора. Система подачи топлива, впуска и выпуска также дорабатывается.
Необходимо отметить, что с помощью правильно подобранного метода форсирования двигателя можно усовершенствовать каждый мотор, работающий на бензине либо дизельном топливе. Если тюнинг не включает в себя установку турбины, мощность силового агрегата увеличивается на 10–20 %. Если же используется система турбонаддува, мотор будет мощнее на 40 %.
Как влияет форсирование двигателя на срок его службы? Период службы мотора может как сократиться, так и увеличиться. Это зависит от того, в каких условиях используется ДВС, и с какой целью увеличивается его мощность.
Для наглядности сравним форсированный двигатель со штатным. Когда сборка нового усиленного силового агрегата происходит в техническом центре, где эту процедуру выполняют профессионалы, то срок службы такого мотора будет больше в 1,5–2 раза, чем у стандартного. Объясняется это тем, что, когда собираются штатные ДВС на заводе, не производится индивидуальная настройка и точная подгонка элементов двигателя.
При конвейерной сборке моторы собирают так, чтобы они соответствовали всем требованиям. При этом не делается акцент на точности и надежности работы силовой установки.
Напротив, когда мотор собирается индивидуально, специалисты производят развесовку, балансировку и другие настройки с максимальной точностью. Такой подход в тюнинге позволяет достигнуть наилучших показателей. Кроме того, на силовой агрегат монтируются усиленные детали и узлы, которые могут выдержать повышенные нагрузки.
У любого метода форсирования двигателя есть недостатки. Например, на эту процедуру придется потратить крупную сумму, а также усовершенствовать множество узлов авто, например подвеску, коробку передач и тормоза.
Нередко автотюнинг с максимальным увеличением мощности включает в себя установку турбины либо компрессора. Однако большинство автовладельцев предпочитает прибегать к методам форсирования двигателя, не требующим установки турбонаддува.
Крутящий момент и объем
Так уж получилось, что в отношении почти любого атмосферного двигателя действует эмпирическое правило: 85-100 ньютон-метров приходятся на 1 литр рабочего объема. Моторчик объемом 1,6 литра будет иметь 140-160 Нм, двухлитровый – 180-200. Это фактический предел.
Правило это довольно универсальное и применимое к моторам как давним, так и совсем новым. Мощным и совсем слабеньким. Разве что совсем старые моторы отклоняются от него. Вот МеМЗ-968, мотор от Запорожца, его рабочий объем 1,2 литра, момент – 80 Нм. Но при этом ВАЗ-2101 – те же 1,2 литра, но уже 87 Нм. И это старые карбюраторные двигатели с совершенно ужасными по современным меркам характеристиками системы питания и зажигания!
Статьи / История Почему современные моторы ломаются чаще старых и проверенных В нашей статье про самые надежные моторы почти не встречаются современные двигатели. При этом среди тех, которые лучше не брать, новыхбольшинство. Совпадение? Не думаю. 226911 14 121 23.02.2015
У современного моторчика Skoda Fabia 1,2 выдает уже 112 Нм. Тойотовский 1ZZ-FE на 1,8 литра объема выдает 171 Нм, а куда более мощный 2ZZ-GE – всего 180 Нм. Мерседесовский М111 2,3 литра выдает 220 Нм, а куда более новый и мощный М272 3,0 – ровно 300 Нм. Экстремально форсированный Honda K20A 2,0 имеет момент 215 Нм – чуть лучше «среднего». Ну и так далее.
Кстати, даже формульные атмосферные моторы 2,4 имели момент в пределах 260 Нм. При оборотах за 18 тысяч этого хватало для получения очень высокой мощности.
Причина столь малого разброса в «форсировании по моменту» именно в том, что он зависит от степени наполнения, площади поршня и хода поршня. Степень наполнения ограничена атмосферным давлением и еще немного можно выжать за счет хорошо проработанной системы впуска. Поэтому сильно поднять крутящий момент без увеличения рабочего объема не только нельзя, этого попросту не нужно.
Вот моторы с турбонаддувом делают, что хотят. Хотите 250 Нм с мотора 1,4? Пожалуйста, двигатель 1,4 TSI EA111 на Skoda Octavia это может. На Fabia RS тот же мотор мощнее, но момент такой же. А на Мерседесах мотор M274 2,0 DE20 AL может иметь как 350 Нм, так и 370. В общем, любые варианты возможны. Турбина наддует столько, сколько выдержит механическая часть мотора.
Главный вывод, который нужно сделать: без наддува нет момента. Даже самые серьезные изменения дадут лишь небольшой прирост. И то в основном на высоких оборотах.
Про форсировку турбомоторов я подробно расскажу в следующей статье. Но если вы противник турбин и все же решились «допилить» свой атмосферный мотор, двинемся дальше. Что такого происходит с мотором, что с атмосферного 1,6 какой-нибудь Fiesta получают 180-220 лошадиных сил без всякого наддува, а мощность скромных двухлитровых с турбонаддувом переваливает за 400 или даже 800 сил? И что придется поменять в вашем совершенно обычном двигателе, чтобы он выдавал хотя бы 180-200 «лошадей»? Глобально вроде бы все понятно: либо «дуть» во имя момента, либо «крутить» во имя оборотов.
Основные способы форсирования двигателя
В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:
- тюнинг головки блока цилиндров;
- установку тюнингового распредвала;
- расточку блока цилиндров 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 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.
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.
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.
- 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.
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.
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.
Форсировка малолитражного двигателя
На двигателе малого объёма (1300см3-1500см3) получить хорошую динамику разгона без сумасшедшей раскрутки двигателя до 6000-9000 об/мин. просто невозможно. Можно собрать, например, двигатель объёмом 1600 см3 (колен. вал с ходом 74.8 мм, поршень 82.4 мм), а распредвал поставить “низовой” с небольшим подъёмом клапанов, при этом “опередить” шестерню распредвала на 2-4 град. При этом мотор будет хорошо “тянуть” с низких оборотов. На двигатель 1700 см3 (колен. вал с ходом 78 мм, поршень 82.4мм) можно поставить распредвал с подъёмами клапанов начиная с 10.93мм и выше. Эта комплектация мотора считается самой удачной. Двигатель имеет хороший “момент” во всём диапазоне оборотов и хорошо “крутится” до 8000 об/мин.
Форсировка «среднего» двигателя
Двигатель объемом 1800 см3 (колен. вал с ходом 80мм, поршень 84 мм) больше подходит для сторонников экстремальной езды или людей которым не жалко в скором будущем выкинуть свой блок цилиндров на помойку. При таком литраже крутящий момент позволяет “переключаться” на повышенные передачи даже при небольших оборотах.
Совершенно спокойно можно установить распредвал с подъёмом клапанов от 12 мм.
Холостые обороты конечно будут не устойчивые, но терпимые. В среднем нужно устанавливать 1000-1100 об/мин двигатель прекрасно их держит. А вот ресурс такого двигателя, к сожалению, оставляет желать лучшего. Бывали случаи, когда на высоких оборотах коленвалы с такими ходами ломались пополам.
Очень существенную, если не главную, роль в подготовке двигателя играет доработка головки блока цилиндров. Грамотно доработанная ГБЦ обеспечивает прибавку мощности двигателя до 20-30%. (существенно улучшаются наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью, сгорание смеси и отвод отработанных газов).
Можно установить воздушный фильтр нулевого сопротивления, раздельный выпускной коллектор (“паук” 4-2-1) и прямоточную выхлопную систему, что позволит снизить потери на стадиях впуска и выпуска. В целом тюнинг впускной и выпускной системы достаточно дорог, а прибавку по мощности дает незначительную. Зато, при условии грамотной доработанной ГБЦ, автомобиль приобретает благородный, “породистый” голос.
А если ты только начинающий фанат street racingа и на капитальные затраты на тюнинг двигателя еще не уверен, что готов потратиться, или тебя просто не устраивает динамика автомобиля?
Лучшие методы форсирования двигателя из опыта автолюбителей
- Фильтруем с умом
«Автошноркель повысит сопротивление потоку, поэтому выбирать этот элемент необходимо с учетом проходного сечения и длины. Не нужно устанавливать на него фильтр с малой пропускной способностью.
Сегодня в продаже можно найти фильтры с минимальным сопротивлением потоку.
Наиболее популярный K&N, который проходит 1 000 000 миль. Однако у него есть минусы: необходимо постоянно очищать от загрязнений, высушивать и наносить пропитку. Еще один метод автотюнинга — установить фильтр увеличенного размера от грузовой машины, к примеру».
- Работаем с турбиной
«Автотурбина — это насос прямого вытеснения. Главный минус данного метода форсирования двигателя — узкий диапазон работы с высоким КПД. Производители автомобилей устраняют этот недостаток разными способами. К примеру, Ford использует турбину, на которой можно менять угол лопаток. Однако в большинстве случаев на заводах устанавливаются автотурбины со стандартными параметрами, поэтому на многих ДВС наблюдается турбояма.
Что делать? Можно использовать механический нагнетатель, который в редких случаях устанавливается на заводские двигатели (даже дизельные). Механический нагнетатель достаточно часто используется в автотюнинге. Например, с его помощью можно выровнять параметры наддува.
Однако будьте готовы к серьезным финансовым расходам. Если вам нужно тюнинговать двигатель, чтобы он тянул на низких оборотах, то лучше приобрести турбину, работающую «на низах». К сожалению, на высоких оборотах мотор будет терять в мощности. В некоторых ситуациях при необходимости наддув можно вывести вверх».
- Осторожнее с наддувом
«Эффективный метод форсирования двигателя — повысить давление наддува. Однако в этом случае мотор, как бензиновый, так и дизельный, может детонировать. Кроме того, постоянно повышать давление невозможно.
Необходимо соблюдать границы степени сжатия, которые рассчитаны для конкретного ДВС. В противном случае поршни и форкамеры могут прогореть. Поэтому данный метод форсирования двигателя следует использовать с осторожностью. Если увеличить диаметр клапанов, продувка камер станет лучше. На спортивных авто подгоняют коллекторы, а также спиливают выступающую в канал часть втулки клапана. Это также способствует лучшей продувке.
Кстати, ресурс мотора после такого тюнинга останется неизменным».
- Настроенный выхлоп – настроенный мотор
«Проверенный метод форсирования двигателя — настройка выхлопной системы. Такой тюнинг подойдет как для моторов с наддувом, так и для атмосферных ДВС. Выхлоп создает сопротивление потоку. Чтобы сделать сопротивление меньше, следует укоротить длину либо проходное сечение. В результате мотор станет мощнее. В продаже можно найти специальные устройства, к примеру, позволяющие дистанционно открывать клапан на открытие выхлопа наружу сразу после двигателя. Необходимо также правильно настроить мотор. Чтобы положение распределительного вала на машине было точным, используются разрезные шестерни».
- Топливная система и впрыск – идем на взлет
«Заводские ДВС имеют такую настройку, чтобы экономить топливо и не загрязнять окружающую среду. Однако когда вы хотите сделать мотор мощнее, следует усовершенствовать топливную систему. Дизельный автомобиль должен чуть-чуть коптить.
Только так будет наилучшее соотношение топливной смеси и воздуха.
Системы опережения впрыска также должны работать правильно. Могут быть переходные режимы, однако сегодня за это отвечает электронный блок управления. Провести корректировку можно не на каждом блоке. Поможет перепрошивка ЭБУ».
Pесурс форсированного мотора
Моторесурс форсированного двигателя, а следовательно и его износ зависят, 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 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 не сопоставимы с конвейерной сборкой.
Правила тюнинга двигателя
Практически все бензиновые и дизельные двигатели в большей или меньшей степени пригодны для форсирования. Форсировка может привести как к уменьшению, так и к увеличению моторесурса двигателя, в зависимости от того, какие именно работы производятся. Ресурс любого двигателя напрямую зависит от режима эксплуатации автомобиля. Если машина эксплуатируется в нормальных, средних режимах на хорошем масле, то двигатель будет служить очень долго, а если это street racing, то извините.
К примеру, если взять заводской мотор и тюнинговый, собранный “с нуля” в специализированном центре опытными мастерами, то при одинаковых условиях эксплуатации второй двигатель пройдет в два раза больше. Это означает, что ресурс тюнингового двигателя примерно в два раза превышает заявленный заводом-изготовителем. Причина этого в том, что при массовом производстве просто нет времени возиться с каждым мотором, выверяя доли миллиметров в зазорах, подбирая поршни по весу. Особенно это актуально для российского автопрома, где основная задача – не обеспечить точность и надёжность, а “уместить” выпускаемую продукцию в так называемое “поле допусков”, а поле это оказывается, в свою очередь, весьма и весьма широким.
Получив доработанный (особенно в сторону более динамичной езды) двигатель, автовладелец неосознанно начинает менять стиль вождения, увеличивая нагрузку на двигатель и другие узлы автомобиля (нога сама давит на педаль газа). Ездить спокойно на тюнинговом автомобиле способны немногие, а это, в свою очередь, снижает ресурс узлов автомобиля.
Источники
- https://www.kolesa.ru/article/proishozhdenie-loshadok-kak-pravilno-forsirovat-atmosfernyj-motor
- https://rad-star.ru/pressroom/articles/metody-forsirovaniya-dvigatelya/
- http://KrutiMotor.ru/forsirovannyj-dvigatel/
- https://DriverTip.ru/osnovy/chto-takoe-forsirovannyy-dvigatel.html
- http://www.edial.ru/articles/engine-tuning/
[свернуть]
Post Views: 886
Способы форсирования двигателя.

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.![]() | 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.![]() |
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
Home
Знаете ли вы, уважаемый автомобилист, что значит форсированный двигатель? Такой мотор позволяет значительно повысить мощность, и тем самым автомобиль получает такую разгонную динамику, о которой даже подумать страшно. По сути, становишься обладателем настоящего гоночного болида, приобрести который слишком дорого обходится, и далеко не каждый россиянин может себе позволить его купить. А вот превратить обычный двигатель в форсированный можно . Об этом мы и расскажем в этой статье.
Форсировать двигатель — значит повысить его показатели за счёт уменьшения потерь энергии ДВС, уходящей на трение и работу дополнительного оборудования. Кроме того, повышение производительности двигателя подразумевает раскрытие его скрытых резервов.
Что это такое
Для начала хотелось бы отметить, что форсирование двигателя — это не новость или фантазия, а вполне реальная процедура, которую уже давно и успешно используют многие фирмы по . А такое понятие, как тюнинг, означает доработку таких заводских конструкций и параметров, которые полностью не раскрыты. По сути, каждый ДВС имеет резервы, которые нужно знать и уметь раскрывать.
Проводя форсирование двигателя, вы получаете возможность усилить заводские показатели ДВС. И делается это с определённой целью — получить более высокую производительность различных составляющих силового агрегата.
На видео показано, что такое форсированный двигатель:
Другими словами, форсировать двигатель означает увеличить мощность ДВС за счёт чего-то, а в нашем случае за счёт повышения рабочего объёма. И такой подход в деле используют не только так называемые тюнинговые фирмы, но и автоконцерны. К примеру, ДВС ВАЗ 2106 был получен путём форсирования ДВС ВАЗ 2103. И таких примеров множество.
Несколько способов повысить производительность ДВС
Форсирование двигателя имеет основные принципы, и такие работы могут быть проведены по-разному. Самым популярным и распространённым способом является, как и было сказано выше, увеличение рабочего объёма камеры сгорания. Если у гоночного автомобиля такой параметр изменить бывает сложно, так как он жёстко прописан в техрегламенте, то для это возможно. По стандарту всех выпускаемых на сегодня легковых моделей авто ограничивается только геометрический размер ГБЦ.
Первый способ механического форсирования подразумевает замену коленвала на другой — с более увеличенным ходом и диаметром цилиндров.
Кроме этого, усилить двигатель внутреннего сгорания можно и другим методом. Это можно сделать путём установки приводного компрессора. Этот метод очень популярен в западных странах, в частности . На автомобиль устанавливается приводной компрессор или тот же механический нагнетатель, который проводится от коленвала. Что происходит? Благодаря этому методу (впрочем, то же происходит и при использовании первого способа) крутящий момент увеличивается во всём диапазоне эксплуатации ДВС.
Следующий способ поднять показатели ДВС — это сдвиг пика крутящего момента. Такой способ применяется в основном в спорте. Пик крутящего момента сдвигается в направлении высоких оборотов, и главной целью в таком случае является уменьшить сопротивление при впуске воздуха в цилиндры. Как этого добиться? Очень просто. Нужно устранить определённые ступеньки, которые образуются в области соединения впускного коллектора с ГБЦ и карбюратором. Для этого обычно полируют впускной коллектор, поле чего вставляют клапаны большего размера, используя специальные головки.
То его часто заменяют, используя для этого сдвоенный вариант с горизонтальным протоком. В итоге такой метод форсирования ДВС даёт увеличение суммарного сечения диффузоров, а смесь распределяется по всем цилиндрам равномерно, ведь потоку топливной смеси не приходится менять направление на выходе из карбюратора.
Следующий способ повышения мощности ДВС — это совершенно иная установка распределительного вала. Другими словами, его нужно поставить с широкими фазами, что значительно улучшает наполнение камеры сгорания на высоких оборотах и происходит это за счёт снижения момента «на низах». Из-за этого автомобиль, наделённый таким распредвалом, при движении вынуждает водителя , чтобы обороты ДВС не падали, а сам силовой агрегат, если можно так выразиться — не тупел.
Настройка впуска и выпуска — это очередной способ повысить мощность двигателя. Что даёт этот способ? Благодаря ему удаётся повысить подачу крутящего момента в узком диапазоне за счёт резонанса. Форсирование ДВС этим методом позволяет увеличить мощность двигателя, и приходится уже ставить не обычные, а лёгкие кованые поршни, чтобы сохранить приемлемость инерционных нагрузок.
Наконец, увеличение степени сжатия даёт возможность увеличить показатели ДВС. Это объясняется тем, что детонация на высоких оборотах возникает довольно редко. Правда, владелец такого двигателя должен суметь обеспечивать свой автомобиль высокооктановым бензином, но, если знать, как , метод станет лучшим.
Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя подразумевает изменение фаз газораспределения.
Электронное и механическое форсирование ДВС
На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:
Рассмотрим теперь методы форсирования ДВС с общей точки зрения, не вдаваясь во все тонкости. Самый подходящий и распространённый метод — , который идеален для автомобилей современного типа. Знание этого способа форсирования ДВС является, по сути, методом того, как можно форсировать двигатель, вторгаясь в электронный мозг транспортного средства. Благодаря определённым способам коррекции или «прошивки» удаётся управлять программами, которые автоматически повышают производительность.
В таком случае следует установить дополнительные контроллеры или модули, что и станут, по сути, составляющими, которые увеличат мощность двигателя. Минусом такого способа является то, что проводить его просто невозможно, так как нужны особые знания и, самое главное, дорогостоящее оборудование.
Что касается механического форсирования ДВС, то этот метод более прост. Как и говорилось выше, метод подразумевает доработку уже существующих узлов автомобиля или их замену на новые.
Хотя такой вид тюнинга и прост, но начинать его без проведения особых расчётов не стоит.
Минимизируем механические потери
На видео рассказано о плюсах и минусах форсирования двигателя:
Практически все способы форсирования двигателя бывают направлены на одно — уменьшить механические потери ДВС. Куда же уходит немалая часть энергии двигателя? Оказывается, трение, которое происходит в цилиндрах любого ДВС, уменьшает производительность. В этом случае можно устанавливать сборные маслосъёмные кольца, тем самым увеличивая зазоры между цилиндром и поршнем. Этот способ не проводится на ура. Нужно вначале провести тщательную балансировку составляющих и все детали кривошипно-шатунного механизма подобрать по весу.
Трение в цилиндрах — это не единственная причина потери мощности ДВС. Кроме этого, потери объясняются и трением в шейках коленвала. В этом случае, как и было сказано выше, применяют установку распредвала с более широкими фазами и ещё дополнительно ставят систему , которая значительно снижает насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Следует помнить, что попадание на коленвал масла значительно тормозит его вращение.
Значительная часть энергии двигателя может уходить и на вспомогательное оборудование. Например, к ним относятся такие детали и приборы, как , кондиционер, водяной насос, гидроусилитель и многое другое. В этом случае приходится увеличивать передаточное отношение генератора и привода водяного насоса.
Форсировать двухтактный двигатель — это не просто модернизация ДВС, а в наше время необходимость. Если на четырёхтактном двигателе имеется больший ресурс и экономичность, что делает форсирование делом правильным, но не обязательным, то на двухтактных ДВС сделать это уже важно. Кроме того, как утверждают эксперты, проводить форсирование на двухтактных двигателях легче.
Форсирование двигателя подразумевает под собой комплекс мер по улучшению показателей стандартной комплектации силовой установки. Под показателями в основном подразумевается мощность, поскольку она главным образом отвечает за разгонную динамику автомобиля. Таким образом, пользователь, за относительно невысокую цену может добиться от обычного автомобиля спортивных характеристик.
Форсировать двигатель, это устранить энергетические потери, возникающие внутри мотора, уходящие на трение и работу дополнительного оборудования. Пустить эту энергию на увеличение коэффициента полезного действия силовой установки, и повысить её мощность в целом. Форсирование позволяет воспользоваться всеми возможностями мотора, заложенными на этапе проектирования.
Для повышения мощности агрегата используют различные методы: меняют штатные детали мотора на улучшенные; заново прошивают электронный блок управления; дорабатывают заводские узлы и многое другое.
Доработка силовой установки
Для начала стоит заметить, что практически любой двигатель, не зависимо от вида топлива, на котором он работает, можно форсировать. Если перебрать заводской мотор и учесть все тонкости и нюансы, пропущенные при конвейерной сборке, можно получить прирост мощности в размере 10-20%. Дело в том, что при массовой сборке не применяется индивидуальная настройка и подгонка под каждый агрегат. Задача конвейера в том, что бы мотор попал в установленный диапазон допусков и посадок.
При индивидуальной сборке, учитываются даже самые мелкие погрешности, для достижения максимальных показателей при выходе на форсаж двигателя. Кроме того, меняются детали и узлы на более прочные, способные вынести серьёзные нагрузки.
Минусом метода является значительная цена и необходимость замены других узлов автомобиля (тормозная система, коробка передач и др.).
Основные методы форсирования силовой установки
Улучшение показателей мотора за счёт форсирования набирает все большую популярность. Существует целый ряд фирм, проводящих доводку и модернизацию агрегатов сразу, после их выхода с конвейера завода. Форсирование ДВС, как правило, происходит за счёт каких-то изменений в его конструкции, к ним можно отнести:
Изменения в головке блока цилиндров
Доработка головки блока цилиндров играет одну из важнейших ролей в модернизации. Правильно проведённая работа способна добавить 20% мощности установке. Форсированный двигатель не только демонстрирует улучшенные характеристики, а так же имеет повышенный ресурс за счёт большего наполнения цилиндров смесью, правильного и полноценного сгорания топлива, и отвода продуктов сгорания.
Поскольку камера сгорания является местом, в котором протекают основные рабочие процессы силовой установки, именно на её улучшение направлена основная работа. От камеры сгорания напрямую зависят такие процессы, как смесеобразование, продувка, воспламенение, горение. Что бы улучшить их, камеру полируют, увеличивают впускные и выпускные каналы, проходные сечения головки блока цилиндров, улучшают клапана, коллекторы и др.
Замена распределительного вала
Положительным моментом в применении такой модернизации является отсутствие необходимости изменять рабочий объём установки. Такое конструктивное решение позволяет сдвинуть диапазон мощности относительно условий эксплуатации агрегата. Таким образом, на определённых режимах работы мотора, будут изменены фазы газораспределения, и двигатель получит прирост мощности.
Однако есть и недостатки, например, на низких оборотах тяга будет поднята, тогда как при достижении высоких, динамика упадёт
Увеличение объёма силовой установки
Данный метод форсирования является самым простым и популярным. Для его осуществления можно прибегнуть к нескольким действиям: увеличить диаметр цилиндров, или установить коленчатый вал, имеющий больший ход.
Увеличение степени сжатия
Метод позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия силовой установки. Степень сжатия напрямую зависит от задержки закрытия впускного клапана, а так же от угла открытия дроссельной заслонки. Процесс достигается при помощи установки специального распределительного вала, который позволяет повлиять на фазы газораспределения, расширив их.
Способ обеспечивает прирост мощности агрегата во всем диапазоне оборотов. Кроме того, требует применения другого сорта топлива, с увеличенным показателем октанового числа.
Увеличение наполнения цилиндров
Принцип метода: снизить аэродинамическое сопротивление во впускной и выпускной системе, в каналах головки блока цилиндров. Для увеличения коэффициента наполнения цилиндров выполняются работы по полной замене впуска и выпуска или их модификации.
Кроме того, параллельно устанавливается раздельный выпускной коллектор, прямоточная выхлопная система и воздушный фильтр нулевого сопротивления. Как пример, ВАЗ 2108 с коэффициентом 0,75 после доработки имеет коэффициент 1,0 и выше.
Недостатком метода является его значительная стоимость по отношению к прибавке мощности, полученной на выходе.
Уменьшение механических потерь
К механическим потерям при работе силовой установки можно отнести: потери на трение, насосные потери, потери на привод механизмов мотора.
Самое сильное трение происходит в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Для уменьшения силы одними из способов является установка поршней с меньшей площадью юбки. Кроме того, уменьшают ход поршня, подгоняют поршни и детали кривошипно-шатунного механизма по весу, производят балансировку. К насосным потерям относят потери мощности на всасывание двигателем воздуха.
В этот момент все системы агрегата работают на преодоление аэродинамического сопротивления.
Снизив его, можно получить дополнительную экономию мощности.
Приводы газораспределительного механизма, генератора, помпы и др. так же требуют энергии. В идеале при форсировании силовой установки все их необходимо уравновесить, с целью уменьшения и равномерного распределения мощности. Иногда для этого достаточно воспользоваться изменением передаточного отношения.
Установка сухого картера так же положительно сказывается на экономии мощности. При движении транспортного средства, в обычном картере происходит колебание излишков масла, которые, попадая на коленчатый вал и другие механизмы, вызывают их дисбаланс. Как следствие, потери мощности на противостояние ему. Сухой картер минимизирует эти потери.
Большинство автовладельцев любит скорость. Но далеко не все автомобили способны удовлетворить подобное желание. Как правило, причина всего одна — недостаток мощности. Форсирование двигателя — хороший способ его устранить. Тогда железный конь способен превратиться в породистого скакуна, который будет показывать самые завидные результаты. Кроме того, заметно повысится и комфорт, а также удовольствие от вождения будет увеличено в несколько раз.
Форсирование двигателя может проводиться двумя способами: «прошивка мозгов», а также «хирургическое вмешательство». Первый получил название чип-тюнинг. Здесь просто изменяются настройки двигателем. Дело в том, что производитель подбирает «золотую середину», которая позволяет развивать средние характеристики при всем диапазоне оборотов и нагрузок двигателя. Форсирование двигателя позволяет сместить максимальные показатели производительности ближе к повышенным оборотам. Таким образом, если раньше, к примеру, максимальный крутящий момент развивался при 3000 оборотов, то после перепрошивки он будет развит, к примеру, около 5000. Это делается для того, чтобы увеличить динамику разгона, а также максимальную скорость.
Но следует помнить, двигателя приведет к серьезной потере мощности «на низах», хотя, если проводятся такие мероприятия, то, скорее всего, на низких оборотах эксплуатация не планируется.
Второй способ подразумевает расточку цилиндров под больший объем, уменьшение камеры сгорания, установку облегченных деталей, доработку коллекторов, системы питания и смазки. Рассмотрим все это по отдельности.
Форсирование двигателя ВАЗ стоит с этого и начать, поскольку все они обладают довольно малым рабочим объемом. Увеличение объема можно получить путем установки с большим коленом, что приведет к потере оборотистости. Увеличение диаметра поршня тоже не может быть бесконечным, поскольку блок полностью отлит из чугуна. Кроме того, хонингование стенок можно проводить только на определенной толщине, после снятия этого слоя использование цилиндров будет невозможным.
Установка облегченных деталей положительно сказывается на приемистости двигателя, потому что на их вращение и перемещение уходит меньше энергии. Кроме того, установка более легких деталей клапанного механизма уменьшает скорость его реакции на фазу газораспределения, что полезно для вентиляции и системы питания. К последнему можно отнести и доработку коллекторов, поскольку именно газы в выполняют всю работу. Также на двигатель устанавливается другой воздушный фильтр большей производительности.
Но, как и у всех доработок, тут есть свои минусы. К примеру, форсирование приводит к серьезному снижению его ресурса работы. Это логично, потому что большая энергия, которая передается на колеса, больше изнашивает которая и является сердцем автомобиля. К тому же, стоит задуматься и о сцеплении, поскольку оно не рассчитано на высокие показатели двигателя, а при правильном форсировании их можно почти удвоить.
В таком вопросе нельзя без щепотки теории, поэтому позвольте пару слов о природе мощности, чтобы смысл всяких «железных» доработок был понятнее. Подробно на этом вопросе я останавливался в одном из , а тут лишь обозначу коротко по сути. Мощность для любого двигателя внутреннего сгорания может быть выражена как крутящий момент, умноженный на обороты, с коэффициентом.
Не волнуйтесь, на выходе это все та же работа в единицу времени, просто так куда удобнее оперировать цифрами из технических характеристик машины.
Поэтому очевидно: для увеличения мощности нужно увеличивать крутящий момент и обороты. Ну или один из этих параметров.
На словах задача выглядит просто. Казалось бы, какая разница, 5 тысяч оборотов или 8? На практике зависимость нагрузок на цилиндропоршневую группу от оборотов – квадратичная. Если по-простому, то безоглядно поднимать рабочие обороты нельзя – мотор быстро получит необратимые механические повреждения. Поэтому нужно либо «затачивать» мотор под , либо все-таки идти путем увеличения крутящего момента.
На фото: Koenigsegg Regera, мощность: 1 100 л.с., максимальный крутящий момент: 1 280 Н*м при 4 100 об/мин
Чуть о природе крутящего момента
С ним тоже не так все просто. При поднятии момента нагрузка на поршневую группу растет уже не квадратично, а линейно, но увеличивается нагрузка иначе. Сильнее нагружаются коленчатый вал, шатуны, поршневые пальцы и сам блок цилиндров.
Ну хорошо, будем увеличивать момент осторожно. А что для этого надо сделать? «Вогнать» в мотор больше воздуха для окисления большего количества топлива. Как известно, для сжигания одного килограмма бензина нужно 14,7-15 килограммов воздуха. В пересчете на литры это выглядит куда внушительнее: 1,4 литра бензина против 12 кубометров, или же 12 тысяч литров воздуха. Поэтому-то, как вы понимаете, не так сложно подать в мотор нужное количество бензина, как обеспечить его воздухом.
Поэтому крутящий момент будет зависеть от количества воздуха, подаваемого в цилиндр за такт, а мощность – от того, сколько мотор может переварить в единицу времени.
Выводы напрашиваются сами собой: для форсировки нужно либо увеличивать рабочий объем, либо применить наддув!
Крутящий момент и объем
Так уж получилось, что в отношении почти любого атмосферного двигателя действует эмпирическое правило: 85-100 ньютон-метров приходятся на 1 литр рабочего объема. Моторчик объемом 1,6 литра будет иметь 140-160 Нм, двухлитровый – 180-200. Это фактический предел.
Правило это довольно универсальное и применимое к моторам как давним, так и совсем новым. Мощным и совсем слабеньким. Разве что совсем старые моторы отклоняются от него. Вот МеМЗ-968, мотор от Запорожца, его рабочий объем 1,2 литра, момент – 80 Нм. Но при этом ВАЗ-2101 – те же 1,2 литра, но уже 87 Нм. И это старые карбюраторные двигатели с совершенно ужасными по современным меркам характеристиками системы питания и зажигания!
У современного моторчика Skoda Fabia 1,2 выдает уже 112 Нм. Тойотовский 1ZZ-FE на 1,8 литра объема выдает 171 Нм, а куда более мощный 2ZZ-GE – всего 180 Нм. Мерседесовский М111 2,3 литра выдает 220 Нм, а куда более новый и мощный М272 3,0 – ровно 300 Нм. Экстремально форсированный Honda K20A 2,0 имеет момент 215 Нм – чуть лучше «среднего». Ну и так далее.
Кстати, даже формульные атмосферные моторы 2,4 имели момент в пределах 260 Нм. При оборотах за 18 тысяч этого хватало для получения очень высокой мощности.
Причина столь малого разброса в «форсировании по моменту» именно в том, что он зависит от степени наполнения, площади поршня и хода поршня. Степень наполнения ограничена атмосферным давлением и еще немного можно выжать за счет хорошо проработанной системы впуска. Поэтому сильно поднять крутящий момент без увеличения рабочего объема не только нельзя, этого попросту не нужно.
Вот моторы с турбонаддувом делают, что хотят. Хотите 250 Нм с мотора 1,4? Пожалуйста, двигатель 1,4 TSI EA111 на Skoda Octavia это может. На Fabia RS тот же мотор мощнее, но момент такой же. А на Мерседесах мотор M274 2,0 DE20 AL может иметь как 350 Нм, так и 370. В общем, любые варианты возможны. Турбина наддует столько, сколько выдержит механическая часть мотора.
На фото: двигатель M274, мощность: 245 л.с., крутящий момент: 370 Н*м при 1 300-4 000 об/мин
Главный вывод, который нужно сделать: без наддува нет момента. Даже самые серьезные изменения дадут лишь небольшой прирост. И то в основном на высоких оборотах.
Про форсировку турбомоторов я подробно расскажу в следующей статье. Но если вы противник турбин и все же решились «допилить» свой атмосферный мотор, двинемся дальше. Что такого происходит с мотором, что с атмосферного 1,6 какой-нибудь Fiesta получают 180-220 лошадиных сил без всякого наддува, а мощность скромных двухлитровых с турбонаддувом переваливает за 400 или даже 800 сил? И что придется поменять в вашем совершенно обычном двигателе, чтобы он выдавал хотя бы 180-200 «лошадей»? Глобально вроде бы все понятно: либо «дуть» во имя момента, либо «крутить» во имя оборотов. А что придется менять в конструкции для достижения фантастических результатов?
Работы по «железу»
Даже если мотор остается атмосферным, хлопот немало. Увеличение рабочих оборотов – дело сложное и затратное. В первую очередь заботятся о том, чтобы поршневая группа вообще выдержала нагрузки. Улучшения идут в двух направлениях: увеличивают прочность и вместе с тем снижают массу поршневой группы.
Нам необходимы: кованый коленчатый вал, кованые Н-образные шатуны, Т-образные поршни пониженной высоты, особо прочные болты шатунов. Ну а более производительный маслонасос позволит снизить потери и обеспечить приемлемую прочность.
У особенно форсированных двигателей для гонок поршень может остаться всего с двумя поршневыми кольцами для снижения массы, а для снижения потерь на трение их делают минимальной толщины.
Если в ваших планах – обороты свыше 10 тысяч в минуту, шатуны придется делать из титановых сплавов, хотя это не самый лучший материал для деталей двигателя. Несмотря на высокую прочность, его сплавы слишком пластичны, а в ДВС точность изготовления идет на микроны. Очень высокая нагрузка приходится на нижнюю головку шатуна, и потому требования к их шпилькам или болтам очень высоки, и тюнинговые детали стоят крайне дорого именно по этой причине.
Конечно, новой поршневой группой изменения не ограничиваются. Требования к механизму ГРМ тоже растут. С ростом оборотов должна возрастать упругость клапанных пружин, чтобы они успевали возвращать тарелки в закрытое положение. Тут нужно снижать массу клапанов, а заодно и их возможности по теплоотдаче. К тому же с более агрессивными распределительными валами скорость открытия и закрытия клапанов увеличивается, и растет нагрузка на все компоненты механизма. В общем, клапаны обычно заменяют на облегченные и особо прочные. Титановые детали изредка применяют и тут, но чаще в ход идут высокопрочная сталь и металлокерамика.
Ну а дальше вопрос в настройке резонансных явлений на впуске и выпуске мотора с помощью впускного коллектора, выпуска и распредвалов. Разумеется, расширяют «узкие места» в виде дросселя, а то и переходят на многодроссельный впуск, с отдельной заслонкой для каждого цилиндра.
Если действовать по уму, то оптимизации обычно требует также форма каналов в ГБЦ и остальных местах впускного тракта. Для этого мотор «продувают» и ищут точки потери давления – места с повышенным сопротивлением течению воздуха. Процессы доработки впуска на практике ничуть не проще доработки поршневой группы мотора, а при «легком» тюнинге и вовсе съедают основную долю бюджета доработок.
Вот, например, мотор Opel C20XE. Двигатель дорабатывался специалистами Lotus и является типичным примером «двигателя для омологации» – мотора, изначально подготовленного к переделкам самим производителем. Не зря его использовали в WTCC команды Opel, а затем Chevrolet и Lada добрых полтора десятка лет. Его конструкция неплохо переносит форсирование, и потому список необходимых изменений выглядит достаточно скромным.
С мотором изначально менее «прочным» бюджет был бы выше, причем в разы. Стоковый C20XE имеет объем 2,0 литра и мощность 150 л. с. Английские компании набрали большой опыт по подготовке этого двигателя к различным гонкам и существуют так называемые «киты», которые можно купить и установить на свой мотор. Разумеется, двигатель должен быть идеально собран и не иметь значительного износа. Для примера воспользуемся продуктами компании Qedmotorsport.
Любой комплект доработок включает в себя впускной коллектор с индивидуальными дросселями на каждый цилиндр диаметром 45 мм, новый регулятор давления топлива, топливную рампу, новую систему управления двигателем (ECU), двухступенчатый ограничитель максимальных оборотов и поставляется в сборе с комплектом проводки. Система омологирована для применения в автоспорте.
Минимальный уровень доработок гарантирует мощность 190-200 л. с. при установке распределительных валов с большой высотой кулачков и более крепких болтов шатунов. Цена такого комплекта – 1 800 фунтов. Небюджетно, зато все рассчитано не в гараже на коленке, а профессионалами.
Хотите больше? Набор доработок C20XE до 210 л. с. включает в себя замену поршней для работы на более высоких оборотах, разрезные шестерни ГРМ для тонкой настройки фаз и еще более «агрессивные» распределительные валы. Цена такого комплекта уже 2 300 фунтов.
Для получения еще 10 л.с. сверху, с пределом мощности 215-220 л.с., комплект получает новые распредвалы, предназначенные для работы без гидрокомпенсаторов, новые толкатели, новые клапанные пружины. Цена такого комплекта уже 2 550 фунтов.
Топовый комплект, с максимальной мощностью до 245 л.с., включает в себя тот же набор, что и предыдущий, но настроенный на более высокие обороты и нагрузку. Цена – 2 750 фунтов. Готовый же двигатель с сертификатом стенда на 240-260 л. с. имеет цену порядка 3 500-5 000 фунтов, в зависимости от производителя.
Максимальный уровень мощности, который имели заводские гоночные команды с таким мотором, – порядка 280-320 лошадиных сил при неограниченном бюджете.
Другой пример – очень популярный на раллийных Fiesta и Focus мотор 2,0 Duratec. Те же 2 литра и 150 л.с., но более современная конструкция. Для примера возьмем английские доработки Omex Technology Systems.
Мотор с комплектом доработок до мощности в 180 л.с. стоит 5 995 фунтов без учета налога с продаж. В комплект входит новый впускной коллектор с индивидуальными впускными патрубками и дроссельными заслонками, система управления, «злые» распределительные валы, усиленные болты шатунов и выпускная система. Максимальные обороты – 7 800 в минуту, максимальная мощность достигается при 6 500.
Мотор с комплектом доработок до 200 л. с. включает в себя уже доработки ГБЦ и камер сгорания. Цена такого мотора – 6 895 фунтов без учета налогов. Максимальная мощность достигается при 7 000 оборотов.
Максимальный уровень доработки до мощности 260 сил – это кованые поршни для высочайших нагрузок, Н-образные кованые шатуны, более эластичные пружины клапанов и комплект облегчения ГРМ, более производительные форсунки и другие доработки. Максимальные обороты 8 700, максимальная мощность при 8 500 оборотах. Цена такого двигателя уже 11 595 фунтов.
В общем, как видите, правильный «атмосферный тюнинг» – это довольно дорого, сложно, а отдача на выходе не то чтобы ошеломляющая.
Эффект
Даже при небольшом увеличении максимальных оборотов можно существенно прибавить в мощности, если уменьшить падение крутящего момента или даже чуть увеличить его на максимальной скорости вращения.
При сохранении величины крутящего момента за счет его переноса в зону более высоких оборотов можно получить рост мощности на 30-40%. Фактически именно перестройка впуска является залогом высокой мощности атмосферного двигателя, а ограничением здесь выступают возможности поршневой группы.
Предел конструкции
Чем выше степень форсирования атмосферного мотора, тем больше усилий нужно прилагать. Обороты до 7 тысяч не требуют особых усилий, если максимум стокового мотора был на уровне 6 тысяч.
Каждая тысяча оборотов сверх дается дорогой ценой. Все элементы должны становиться легче и прочнее, а это не просто сложно, а очень сложно сочетать. Уже 10 тысяч оборотов для стандартной поршневой группы мотора – недостижимая мечта. Большая часть сильно форсированных двигателей ограничивается оборотами 8 500-9 000 в минуту. Конструкции с особо коротким ходом поршня могут попытаться получить и более высокие обороты. Скажем, малоразмерные мотоциклетные моторы вполне неплохо себя чувствуют на оборотах за 13 тысяч, но форсировать до такой степени «гражданский» автомобильный мотор нереально.
Все ухищрения бесполезны, потери в поршневой группе возрастают слишком быстро. И даже серьезные переделки механизма ГРМ для повышения КПД уже не помогут, хотя для мотоциклетных и гоночных короткоходных есть еще пути. Скажем, есть такая штука как десмодромный клапанный механизм, где не используются пружины – они выдерживают экстремально высокие обороты. Но это дорого и неоправданно – сейчас такой механизм используют только на мотоциклах Ducati, и в основном ради имиджа. А на машинах формулы использовали «пневмопружины» клапанов, позволяющие «играть» упругостью в широких пределах.
Словом, еще раз повторю уже сказанное выше. Серьезно поднять мощность мотора без применения того или иного наддува невозможно. О «наддувном тюнинге» я расскажу во второй части рассказа о форсировке.
Вы когда-нибудь пробовали форсировать атмосферный мотор?
Что значит форсированный двигатель и как это сделать
Содержание:
- Как улучшают железо
- Доработка «сердца»
- Впуск и выпуск
- Зажигание
- Подача топлива
- Какие моторы поддаются форсированию
- Форсирование двигателя автомобиля Москвич 412
- Форсировка — напряжение
- Современный форсированный двигатель
- Мощностной тюнинг преимущества и недостатки
- Форсирование двигателя
- Основные методы форсирования силовой установки
- Изменения в головке блока цилиндров
- Замена распределительного вала
- Увеличение объёма силовой установки
- Увеличение степени сжатия
- Увеличение наполнения цилиндров
- Уменьшение механических потерь
- Силовые трансформаторы.
Назначение и классификация трансформаторов.
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 фильтр нулевик, реализовав холодный забор воздуха;
- подобрать оптимальное сечение каналов впускной системы; возможна установка равнодлинного впускного коллектора.
Отдельным пунктом при форсировании стоит установка турбины 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.
https://youtube. com/watch?v=2pSTqdTTJ9M
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 переходе на бесконтактную систему зажигания. 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.
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.
https://youtube.com/watch?v=QtkdNzvp5r0
Какие моторы поддаются форсированию
Porhen2107 Блог Проверка тормозных колодок. Когда менять тормозные колодки
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.
Форсирование двигателя автомобиля Москвич 412
NikSaigon Блог Спецификации двигателей К24
Также, как и на «шестёрке», основным направлением модернизации мотора с целью форсирования на 412 модели Москвича принято считать увеличение объёма цилиндра с переходом на 92мм поршни. Это даёт увеличение объёма и мощности двигателя на 26%. Кроме того, уменьшается относительная длина хода поршня, что уменьшает тепловые потери, увеличивает срок службы КШМ, коэффициент наполнения камеры сгорания, имеется возможность использовать «волговские» поршневые кольца.
После доработки степень сжатия не должна превышать 9,8-10. Блок цилиндров лучше использовать производства Уфимского завода, который легче и прочнее
При этом важно выдержать точное совпадение отверстий для вкладышей скольжения. Соосность отверстий проверяется калиброванным валом
Расточка блока цилиндров производится под гильзу 100+0,035мм и водяную рубашку 115+0,4мм с межцентровым расстоянием 104мм.
Форсирование двигателя на 412 модели Москвича сводится к увеличению объёма цилиндра с переходом на 92мм поршни
Имеет смысл проточка днища поршня с целью его облегчения и придания ему плоской формы, что уменьшает нагрев в процессе работы. Увеличение объёма камеры сгорания уменьшает компрессию, поэтому для обеспечения нужной степени сжатия следует сделать фрезеровку блока на 1мм в вверху, укоротить настолько же гильзы, отфрезеровать головку блока на 1,8-2мм. Между поршнем в верхней точке и всасывающим клапаном должен оставаться зазор 0,8-1мм.
Форсировка — напряжение
Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания. Основные механизмы и системы двигателей, их назначение.Классификация двигателей тракторов и автомобилей
Форсировка напряжения применима и на трансформаторах с РПН путем максимально возможного снижения коэффициента трансформации, и на конденсаторных батареях. На конденсаторных батареях форсировка напряжения осуществляется путем переключения схемы батареи из звезды в треугольник, а схемы треугольника — в два параллельных треугольника. При этом напряжение на каждом конденсаторе повышается соответственно в 3 раз и в 2 раза, а мощность — в 3 и 4 раза. Но такое резкое повышение номинального напряжения снижает надежность работы конденсаторов.
Характеристики магнитного усилителя.| К графическому расчету переходного процесса с учетом внутренней обратной связи. |
Явление форсировки напряжения на зажимах нагрузки обусловливается запаздыванием действия внутренней обратной связи по току нагрузки вследствие индуктивного характера последней.
Схема обеспечивает форсировку напряжения генератора при пуске, ручное регулирование тока возбуждения двигателя, ползучую заправочную скорость и электрическое рекуперативное торможение в две ступени с механическим торможением в конце процесса торможения. Аппаратом управления машиниста является командокон-троллер.
Векторная диаграмма фазных токов при параллельном включении двигателя и компенсирующей емкости. |
А — автомат форсировки напряжения с помощью дополнительной батареи конденсаторов; РН — реле напряжения автомата А; С — конденсаторы; ПР — пускатели реверсивные; а, в, с — выходные зажимы утроителя частоты.
Характеристика насыщенного усилителя. |
Применение насыщенного усилителя с самовозбуждением обеспечивает получение большой начальной форсировки напряжения и повышенную точность регулирования при медленных изменениях за счет повышенного коэффициента усиления при самовозбуждении.
На некоторых ЭКС для обеспечения четкой работы реле частоты при снижении напряжения применена форсировка напряжения, состоящая из автотрансформатора, сопротивления и пускового реле. Напряжение срабатывания пускового реле принимается 50 В, что эффективно при близких коротких замыканиях на питающих линиях электропередач.
Магнитный усилитель должен выбираться с запасом по выходному напряжению, чтобы могла быть обеспечена достаточная форсировка напряжения на обмотке возбуждения генератора в переходных режимах.
В бесконтактном генераторе с системой гармонического компаундирования скорость нарастания напряжения генератора определяется постоянными времени форсировки напряжения в системе гармонического компаундирования, цепей возбуждения возбудителя и генератора. Значение напряжения генератора с системой гармонического компаундирования определяется приращением напряжения в системе гармонического компаундирования.
Следует, однако, иметь в виду, что в схеме рис. 5 — 21 форсировка напряжения магнитного усилителя ускоряет переходный процесс только при увеличении нагрузки на валу двигателя, когда усилитель открывается для уменьшения тока возбуждения. При сбросе нагрузки ускорения переходного процесса не получается, поскольку запасенная в обмотке возбуждения двигателя электромагнитная энергия рекуперироваться в сеть через магнитный усилитель не может.
Для ряда приводов ( прокатные станы с ударной нагрузкой) для уменьшения динамического падения скорости применяется форсировка напряжения МУ. При этом номинальное напряжение его устанавливается обычно в 1 5 — 2 раза выше напряжения, которое требуется для восстановления наибольшего падения скорости.
При низких частотах fi, когда потери ( ДРм ДА ех) сравнительно малы, можно допускать более значительную форсировку напряжения, чем при номинальной частоте.
На зарубежных металлургических заводах для снижения влияния на питающую сеть резкопеременных нагрузок применяются синхронные компенсаторы с высокой кратностью форсировки напряжения возбуждения и быстродействующей системой регулирования. Зарубежные фирмы в настоящее время выпускают компенсаторы со значительными пиковыми мощностями.
Современный форсированный двигатель
На самом деле то или иное количество отложений в камере сгорания не может служить в современных форсированных двигателях критерием качества масла вообще и эффективности добавляемых к маслу присадок, в частности.
До последного времени наиболее широко для карбюраторных двигателей грузовых автомобилей использовалось масло АС-8, содержащее 3 5 % присадки ВНИИ НП-360. Однако это масло не соответствовало требованиям современных форсированных двигателей, поэтому в 1974 г. было начато производство автомобильного масла M-SBiY более высокого качества. В состав композиции присадок этого масла кроме присадки ВНИИ НП-360 входит сульфонат кальция ( ПМС А), диалкилдитиофосфат цинка ( ДФ-11) и аитипен-ная присадка ПМС-200А. Это масло по своим эксплуатационным свойствам превосходит масло АС-8 ( табл. 63) и имеет более длительный срок службы до замены. Выпускаемое с 1976 г. масло M — 8Bi имеет еще более высокие показатели и по своим эксплуатационным свойствам в основном удовлетворяет требованиям современных среднефорсированных двигателей.
Более сложен процесс регенерации отработанных моторных масел. Здесь дополнительно необходим отгон горючего, кроме того, после обработки на фильтропрессах в масла вводят необходимые композиции присадок. Как правило, после регенерации не удается получить моторные масла, отвечающие требованиям эксплуатации современных форсированных двигателей. Использовать их можно в карбюраторных двигателях автомобилей старых марок и как трансмиссионные.
Более сложен процесс регенерации отработанных моторных масел. Здесь дополнительно необходим отгон горючего, кроме того, после обработки на фильтр-прессах в масла вводят необходимые композиции присадок. Как правило, после регенерации не удается получить моторные масла, отвечающие требованиям эксплуатации современных форсированных двигателей. Использовать их можно в карбюраторных двигателях старых автомобилей и как трансмиссионные.
В результате проведенных испытаний было установлено, что угар масла в этих двигателях должен быть не ниже 0 4 % к расходу топлива. Оптимальный угар масла достигается в этом двигателе путем профилирования маслосъемных колец, обеспечивающего повышение давления на стенки цилиндров с 0 35 до 0 7 МПа. Благодаря такому мероприятию угар моторного масла на всех режимах работы двигателя снижается в два раза. Свойства масла непосредственно влияют на его расход. При повышении вязкости проникновение масла в камеры сгорания затрудняется. Высоковязкие масла характеризуются относительно низкой испаряемостью, что также способствует снижению расхода масла. Разделить эти влияния по их значимости трудно. Показано , что в пределах 85 — 110 С расход масла на испарение не более 20 % от общего расхода. С повышением температуры масла, что типично для современных форсированных двигателей, влияние испаряемости масла возрастает. Как правило, указанными обстоятельствами выбор типа масла для двигателя не определяется. Оптимизация расхода масла на угар должна быть обеспечена конструктивными путями. Тип масла, его состав, композицию присадок выбирают в соответствии с требованиями, сформулированными в гл.
Выполнение этих требований обеспечивает высокую эффективность системы смазки.
Присутствие жидкой пленки во впускном трубопроводе препятствует распределению топлива по цилиндрам двигателя. В одни цилиндры жидкая пленка поступает в большом количестве, и тогда рабочая смесь в них оказывается переобогащенной, в другие — в меньшем, и рабочая смесь в них оказывается обедненной. То и другое приводит к плохому сгоранию смеси, уменьшению мощности и экономичности двигателя. Температура рабочей смеси в конце такта сжатия в двигателях без наддува составляет 670 — 770 К, а давление — 1 — 1 6 МПа. За 15 — 20 до верхней мертвой точки смесь поджигается от искры. В этом месте начинается первая фаза — период задержки воспламенения. Фаза завершается образованием крупного очага горения. Давление в цилиндре двигателя в первой фазе повышается практически так же, как и при сжатии без горения. После первой фазы в точке 2 ( см. рис. 5.8) начинается процесс горения, сопровождающийся плавным повышением давления. Скорость распространения фронта пламени составляет 20 — 30 м / с, а температура газов в цилиндре двигателя — 2770 — 3100 К. Давление достигает максимума 4 — 5 МПа для автомобильных и 8 — 9 МПа для авиационных двигателей. Время сгорания ( II фаза) составляет 0 002 — 0 01 с. При средней скорости сгорания 15 — 40 м / с скорость нарастания давления в современных форсированных двигателях составляет 0 2 — 0 3 МПа на градус поворота коленчатого вала.
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.
Форсирование двигателя
Форсирование двигателя (от франц. forcer — усиливать) — вывод двигателя на такой режим, при котором его тяга превышает максимальную тягу, установленную для двигателя данного образца. Наибольшее распространение получили следующие 3 способа форсирования авиационных ГТД.
1. Ф. д. путём подачи дополнительного количества топлива в камеру сгорания, в результате чего увеличиваются частота вращения роторов, температура газа перед турбиной, степень повышения давления и расход воздуха с соответствующим возрастанием тяги. Поскольку на таком режиме механические и тепловые нагрузки на некоторые узлы и детали двигателя превышают их максимальные нормированные значения, режим получил название чрезвычайного. Двигатели старой конструкции, не имевшие запаса по температуре и частоте вращения, после работы на чрезвычайном режиме, как правило, подлежали капитальному ремонту (с заменой ряда деталей новыми). Современные двигатели рассчитаны на режимы работы, превышающие максимальные эксплуатационные, и для них, если это не оговаривается специально, ремонт после работы на чрезвычайном режиме не обязателен.
2. Ф. д. впрыском жидкости (как правило, воды) на входе в компрессор или в камеру сгорания. В данном случае рост тяги двигателя обеспечивается увеличением массы рабочего тела, а при впрыске на входе в компрессор — и снижением потребной мощности компрессора из-за уменьшения температуры воздуха на его входе. Этот способ Ф. д. существенно уступает предыдущему по экономичности, его применение ограничивается некоторыми ТРД и ТРДД ранних поколений.
3. Ф. д. подачей топлива в специальную форсажную камеру сгорания, расположенную перед реактивным соплом. Такое Ф. д. применяется практически на всех самолётах, имеющих сверхзвуковую скорость полёта. Форсажная камера сгорания несколько утяжеляет и заметно удлиняет двигатель. В некоторых случаях она определяет миделевое сечение. В то же время на старте этот способ позволяет увеличивать тягу двигателя на 40—60%, чего нельзя достигнуть другими способами. С увеличением скорости полёта относительное приращение тяги возрастает. Экономичность при максимальном Ф. д. таким способом ухудшается в 2 раза и более, но с ростом скорости полёта это ухудшение становится меньше, и на скоростях, соответствующих 2,5—3 скоростям звука, форсажный двигатель становится даже более экономичным, чем бесфорсажный. Первые два способа Ф. д. применяются кратковременно, а на самолётах пассажирской и транспортной авиации — в экстремальных случаях (например, взлёт с короткой ВПП, отказ одного из двигателей, неблагоприятное сочетание атмосферных условий — высокая температура и понижение атмосферного давление).
- « Назад
- Вперёд »
Основные методы форсирования силовой установки
Улучшение показателей мотора за счёт форсирования набирает все большую популярность. Существует целый ряд фирм, проводящих доводку и модернизацию агрегатов сразу, после их выхода с конвейера завода. Форсирование ДВС, как правило, происходит за счёт каких-то изменений в его конструкции, к ним можно отнести:
Изменения в головке блока цилиндров
Доработка головки блока цилиндров играет одну из важнейших ролей в модернизации. Правильно проведённая работа способна добавить 20% мощности установке. Форсированный двигатель не только демонстрирует улучшенные характеристики, а так же имеет повышенный ресурс за счёт большего наполнения цилиндров смесью, правильного и полноценного сгорания топлива, и отвода продуктов сгорания.
Поскольку камера сгорания является местом, в котором протекают основные рабочие процессы силовой установки, именно на её улучшение направлена основная работа. От камеры сгорания напрямую зависят такие процессы, как смесеобразование, продувка, воспламенение, горение. Что бы улучшить их, камеру полируют, увеличивают впускные и выпускные каналы, проходные сечения головки блока цилиндров, улучшают клапана, коллекторы и др.
Замена распределительного вала
Положительным моментом в применении такой модернизации является отсутствие необходимости изменять рабочий объём установки. Такое конструктивное решение позволяет сдвинуть диапазон мощности относительно условий эксплуатации агрегата. Таким образом, на определённых режимах работы мотора, будут изменены фазы газораспределения, и двигатель получит прирост мощности.
Увеличение объёма силовой установки
Данный метод форсирования является самым простым и популярным. Для его осуществления можно прибегнуть к нескольким действиям: увеличить диаметр цилиндров, или установить коленчатый вал, имеющий больший ход.
Увеличение степени сжатия
Метод позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия силовой установки. Степень сжатия напрямую зависит от задержки закрытия впускного клапана, а так же от угла открытия дроссельной заслонки. Процесс достигается при помощи установки специального распределительного вала, который позволяет повлиять на фазы газораспределения, расширив их.
Способ обеспечивает прирост мощности агрегата во всем диапазоне оборотов. Кроме того, требует применения другого сорта топлива, с увеличенным показателем октанового числа.
Увеличение наполнения цилиндров
Принцип метода: снизить аэродинамическое сопротивление во впускной и выпускной системе, в каналах головки блока цилиндров. Для увеличения коэффициента наполнения цилиндров выполняются работы по полной замене впуска и выпуска или их модификации.
Кроме того, параллельно устанавливается раздельный выпускной коллектор, прямоточная выхлопная система и воздушный фильтр нулевого сопротивления. Как пример, ВАЗ 2108 с коэффициентом 0,75 после доработки имеет коэффициент 1,0 и выше.
Недостатком метода является его значительная стоимость по отношению к прибавке мощности, полученной на выходе.
Уменьшение механических потерь
К механическим потерям при работе силовой установки можно отнести: потери на трение, насосные потери, потери на привод механизмов мотора.
Самое сильное трение происходит в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Для уменьшения силы одними из способов является установка поршней с меньшей площадью юбки. Кроме того, уменьшают ход поршня, подгоняют поршни и детали кривошипно-шатунного механизма по весу, производят балансировку. К насосным потерям относят потери мощности на всасывание двигателем воздуха.
Приводы газораспределительного механизма, генератора, помпы и др. так же требуют энергии. В идеале при форсировании силовой установки все их необходимо уравновесить, с целью уменьшения и равномерного распределения мощности. Иногда для этого достаточно воспользоваться изменением передаточного отношения.
Установка сухого картера так же положительно сказывается на экономии мощности. При движении транспортного средства, в обычном картере происходит колебание излишков масла, которые, попадая на коленчатый вал и другие механизмы, вызывают их дисбаланс. Как следствие, потери мощности на противостояние ему. Сухой картер минимизирует эти потери.
https://youtube.com/watch?v=K_lDfewbfjs
Силовые трансформаторы. Назначение и классификация трансформаторов.
Силовой трансформатор — это статическое
устройство для преобразования одного
напряжения в другое. По числу преобразуемых
фаз трансформаторы делятся: трехфазные
и однофазные. Трехфазные применяются
повсеместно, однофазные в тех случаях,
когда ограничена мощность трехфазных
и вместо одного трехфазного устанавливаются
три однофазных по одному на фазу.
По числу обмоток трансформаторы делятся:
двухобмоточные, двухобмоточные с
расщеплением обмоток низкого напряжения,
трехобмоточные, автотрансформаторы.
По материалу диэлектрика трансформаторы
бывают масляные, сухие, заполненные
негорючим диэлектриком, а также
трансформаторы с литой изоляцией.
Двухобмоточные трансформаторы имеют
два номинальных напряжения высшееUВН
инизшее UНН.
Они применяются как повышающие, так
и как понижающие. Соответственно
подстанции, на которых они устанавливаются,
называют понизительные (понижающие)
или повысительные (повышающие).
В двухобмоточных трансформаторах с
расщеплением обмоток низкого напряжения,
обмотка низкого напряжения разделена
на две параллельные изолированные от
земли. Применяются такие трансформаторы
на станциях для подключения двух
генераторов к одному трансформатору,
на подстанциях собственных нужд, на
подстанциях предприятий. На станциях
их применение дает возможность создания
крупных энергоблоков 200-1200 МВт, и упростить
схему распределительных устройств на
напряжениях 330-500 кВ.
На подстанциях предприятий их применяют
для ограничения токов короткого
замыкания, для раздельного питания
резко переменной и спокойной нагрузки.
Трехобмоточные трансформаторы имеют
три номинальных напряжения высшее UВН,
среднее UСН
инизшее UНН.
Обмотки могут быть выполнены как на
одну мощность, так и на разные мощности.
Автотрансформаторы также имеют три
номинальных напряжения, но отличаются
от трансформаторов наличием электрической
и электромагнитной связей между
обмотками, в отличие от трансформаторов,
в которых присутствует только
электромагнитная связь.
Силовые трансформаторы больших мощностей
устанавливают на открытом воздухе и
вместе с основным электрооборудованием
образуют открытое распределительное
устройство (ОРУ). При таком способе
установке применяется принудительное
охлаждение трансформаторов и высокий
класс изоляции. Трансформаторы меньших
мощностей применяются на предприятиях,
устанавливают в помещениях, что позволяет
значительно повысить их загрузку,
использовать естественную вентиляцию,
но условия охлаждения хуже, чем при
установке на открытом воздухе.
Маркировка силовых трансформаторов
буквенно-цифровая:
— вид электротехнического устройства
А — автотрансформатор, без обозначения
— трансформатор;
— число фаз, О — однофазный, Т — трехфазный;
— расщепленная обмотка низкого напряжения,
Р;
— основные системы охлаждения описаны
в п. 2.2.3;
— число обмоток, без обозначения — означает
двухобмоточный, Т — трехобмоточный;
— наличие устройства регулирования
напряжения — Н;
— исполнение бывает З. — защищенное, Г —
грозоупорное, У — усовершенствованное,
Л — с литой изоляцией;
— специфическая область применения, С
— для систем собственных нужд электростанций,
Ж — для электрификации железных дорог;
— цифрами после буквенной маркировки
обозначается номинальная мощность в
кВА;
— класс напряжения обмотки высокого
напряжения, кВ;
— климатическое исполнение;
— категория размещения.
Например, двухобмоточный трансформатор
с маркировкой ТМН-4000/35-расшифровывается:
Т — трансформатор трехфазный,
М — с естественной циркуляций воздуха
и масла;
Н — с устройством регулирования напряжения
(РПН)
для чего? + ВИДЕО » АвтоНоватор
Итак, прежде, чем рассматривать способы и методы форсирования двигателя, два слова о том, что означает форсирование в своём прямом значении.
Какие бывают методы форсирования двигателя
Форсирование в переводах: с нем. яз. – усиливать; с франц. яз. – сила – ускорение или усиление какой-либо деятельности. Есть ещё такое значение слова «форсировать» — преодолевать.
Применительно к автомобилям, форсирование двигателя относится к такой категории работ, как тюнинг двигателя. А именно – доработка заводских конструкций и деталей для увеличения мощности.
Производя форсирование двигателя, вы усиливаете или преодолеваете заводские параметры с целью получения на выходе более высокой производительности узлов и механизмов.
В тот момент, когда у вас в голове созреет и утвердится мысль о том, что вам необходимо провести форсирование двигателя, задайте себе пару вопросов.
Для чего вам необходимо форсирование двигателя? Готовы ли вы понести немалые финансовые затраты, производя форсирование двигателя? Если ответы готовы, то вам помогут материалы, в которых описывается подробно форсирование двигателя, видео материалы, в которых вы увидите результаты и процесс форсирования двигателя.
Первый, более подходящий для современных автомобилей, это чип-тюнинг. Чип-тюнинг по сути является вторжением в электронный мозг автомобиля для коррекции firmware (управляющих программ).
Как правило, это коррекция блока управления двигателем или установка дополнительных контроллеров — модулей с целью увеличения мощности двигателя. Без специальных знаний и оборудования самостоятельно не рекомендуется проводить чип-тюнинг.
Второй метод – механическое форсирование двигателя. Сюда входит масса мероприятий, как по доработке уже существующих узлов, так и по замене их на новые, более производительные и эффективные. И, хотя вы умеете держать в руках молоток и зубило, это ещё не повод сразу приступать к форсированию двигателя.
Не забывайте, что любой вид тюнинга, будь-то форсирование двигателя, усиление подвески или стайлинг, начинается с расчетов изменения поведения автомобиля. Это важно.
Итак, какие наиболее распространённые методы форсирования двигателя.
Увеличение рабочего объёма двигателя
Производится за счёт: замены коленвала на коленвал с большим ходом, увеличения диаметра цилиндров. При этом вам понадобится такая услуга, как расточка блока цилиндров, гильзование и всё, что с этим связано. Изменение объёма двигателя неизменно сопровождается увеличением объёма камеры сгорания.
Если вы и в состоянии провести эту работу самостоятельно, то не забудьте о техническом осмотре, и всеми нюансами, связанными с изменением объёма двигателя.
Увеличение степени сжатия в камере сгорания
Этот метод форсирования двигателя достигается путем изменения фаз газораспределения (закрытия впускного клапана). Кроме того, установка модифицированного распредвала с широкими фазами увеличивает степень сжатия. Плюс ко всему переход на высокооктановый бензин увеличит мощность двигателя во всем диапазоне оборотов.
Уменьшение механических потерь
К механическим потерям двигателя относятся: на приводы вспомогательного оборудования, на трение, на насосные потери.
- Трение в цилиндрах блока. Их уменьшение производится за счёт: использования сборных маслосъёмных колец, увеличения зазора между поршнем и цилиндром, облегчение шатуна. В теории рекомендуется проведение тщательной балансировки и подбор по весу всех деталей кривошипно-шатунного механизма.
- Насосные потери. Это более всего трение в шейках коленвала. К снижению насосных потерь ведет и установка распредвала с более широкими фазами. Плюс ко всему необходимо применить систему «сухой картер», что снизит насосные потери, затрачиваемые коленвалом.
Ведь попадание на него масла тормозит вращение.
- Вспомогательное оборудование. Привод ГРМ, кондиционер, гидроусилитель, генератор и водяной насос. Это все ведет к снижению эффективности двигателя. Рекомендуется на авто с форсированным двигателем увеличение передаточного отношения привода водяного насоса и генератора.
Оптимизация процесса сгорания смеси
Не вдаваясь в теорию процесса сгорания воздушно-топливной смеси в камере, рекомендация. Камера сгорания должна быть компактной, чтобы уменьшить тепловые потери и вероятность детонации, и обеспечивать эффективное перемешивание воздуха и топлива.
Увеличение наполнения цилиндров
Для этого необходимо снижение аэродинамического сопротивления в выпускной и впускной системах, а также в каналах головки двигателя. Большое значение для форсирования двигателя имеют: установка многодроссельной системы с выпускной трубой на каждый цилиндр, конструкция и местоположения резонатора.
Вот такое оно нелегкое дело – форсирование двигателя. Не забывайте, что повышение мощности автомобиля повлечет за собой изменение или доработку многих его систем, как то: тормозная система, изменение подвески и так далее.
Ведь вы форсируете (преодолеваете) расчетные параметры, которые заложены на функции всего автомобиля, как единого механизма, и усиление одной из его систем приведет к изменению других.
- Автор: Михаил
- Распечатать
Оцените статью:
(2 голоса, среднее: 4.5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Adblock
detector
Современный форсированный двигатель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Современные форсированные двигатели с повышенной степенью сжатия характеризуются напряженным скоростным и термическим режимом, создающим для масла ужесточенные условия работы, способствующие более интенсивному их старению с образованием коррозийных и твердых продуктов, повышающих износ двигателя.
[1]
Современные форсированные двигатели чаще всего выполняются с У-образным расположением цилиндров; при этом возрастают нагрузки на шатунные подшипники. Повышение степени форсирования двигателей сопровождается улучшением их весовых и габаритных показателей. Так, в среднем вес автомобильного двигателя, отнесенный к единице мощности ( по данным НАМИ), уменьшился за двадцать лет более чем в два раза. Важно отметить значительное увеличение мощности двигателя, приходящейся на единицу объема масла в картере, увеличение температуры масла в картере и снижение его расхода на сгорание в цилиндрах. [2]
Современные форсированные двигатели предъявляют особо высокие требования к надежности вкладышей коленчатых валов. В связи с этим баббитовые вкладыши неперспективны; их применяют в основном лишь на тихоходных судовых дизелях при небольших нагрузках на подшипники коленчатого вала. [3]
Современные форсированные двигатели с воспламенением от сжатия отличаются повышенной чувствительностью к качеству применяемого топлива. Для малогабаритного высокооборотного и экономичного двигателя необходимо топливо определенной чистоты, а также соответствующего фракционного и химического состава. Долговечность современного быстроходного двигателя определяется в основном износостойкостью гильз и поршневых колец, а стойкость против износа этих деталей в значительной степени зависит от качества применяемого топлива.
[4]
Нагарообразующая способность дистиллятного и загущенного масел. [5] |
Для современных форсированных двигателей Дизеля образование нагара в камере сгорания не представляет проблемы. [6]
В современных форсированных двигателях теплонапряжен-ность всех узлов возрастает, грань между зонами в значительной степени стирается. [7]
Зависимость эффективной вязкости масла SAE 10W50, загущенного различными полимерами, от скорости сдвига.![]() |
В современных форсированных двигателях масло работает при больших скоростях сдвига и высоких температурах. Временное снижение вязкости при повышенных температурах проявляется слабее, чем при низких. [9]
Моторные масла, предназначенные для современных форсированных двигателей, должны иметь хороший цвет и быть прозрачными. Только такие масла могут быть экспортированы на мировой рынок. Светлые масла должны содержать и прозрачные светлые присадки. Прозрачная сульфонатная присадка к моторным маслам, как чистый, лишенный побочных соединений продукт, должна обладать и повышенным качеством по сравнению с темными сульфонатными присадками. Для создания такой присадки прежде всего необходимо выбрать сырье, которое может представлять собой либо индивидуальные ( специально синтезированные) алкилароматические углеводороды [46, 138, 139], либо товарные масла селективной очистки, из которых дополнительно полностью удалены полициклические углеводороды и смолистые соединения. Сульфирование масел, содержащих указанные вещества, приводит к ухудшению цвета масляного раствора сульфо-ната.
[10]
Все это показывает, что надежная работа современных форсированных двигателей может быть обеспечена только в случае применения масел с высокими эксплуатационными свойствами. [11]
Диаграмма распределения предельных рабочих температур в поршнях дизелей и карбюраторных двигателей. [12] |
Как видно из рисунка, температура верхней кольцевой канавки поршней современных форсированных двигателей может достигать 270 — 280 С, а в ряде случаев и 300 — 330 С. [13]
При решении данной проблемы подбор композиций присадок к маслам, удовлетворяющим требованиям современных форсированных двигателей внутреннего сгорания, был бы значительно упрощен. [14]
Лишь некоторые масла, вырабатываемые из очень ограниченного числа нефтей, можно надежно использовать в современных форсированных двигателях; однако и яти качественные масла на ходятся на грани требований, предъявляемых двигателем.
[15]
Страницы: 1 2 3
Как работает турбокомпрессор | Boldmethod
Википедия/НАСА
У полетов на большой высоте есть несколько преимуществ, таких как уменьшение лобового сопротивления, более высокая истинная воздушная скорость и, если вас укажут в правильном направлении, более сильный попутный ветер. Но у безнаддувных двигателей есть один существенный недостаток: нехватка кислорода.
Проблема высокогорья
По мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается, и снижается быстро. На самом деле, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что вашему двигателю нужно сжигать меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил, выходящих из передней части вашего самолета.
Решение проблемы разреженного воздуха
Турбокомпрессоры решают проблему разреженного воздуха в поршневых двигателях, сжимая всасываемый воздух до того, как он достигнет цилиндра. Сжимая воздух, ваш двигатель может работать так, как будто он находится на уровне моря или ниже, даже если он работает на эшелонах полета.
Как работает турбокомпрессор
Турбокомпрессоры состоят из трех основных компонентов:
- Турбина
- Компрессор
- Вал, соединяющий их вместе
Турбина
Все начинается с турбины, которая приводится в движение (вращается) выхлопными газами, выходящими из вашего двигателя. Когда выхлоп выходит через выпускной коллектор, он проходит над турбиной и раскручивает ее. Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Примерно так это и работает, по крайней мере, на данный момент.
Вал
Вал соединяет турбину и компрессор, поэтому, когда турбина начинает вращаться при запуске двигателя, компрессор тоже начинает вращаться.
Компрессор
Компрессор отвечает за всасывание воздуха снаружи самолета, его сжатие и последующую подачу в двигатель. Как вы уже читали, компрессор крутится, потому что он соединен с турбиной через вал.
Теперь, когда вы знакомы с основами турбокомпрессора, осталось еще кое-что рассказать.
Выброс воздуха через перепускной клапан
Турбокомпрессоры хорошо повышают давление воздуха во впускном коллекторе вашего двигателя, известное как давление в коллекторе . Но иногда они слишком хороши. Турбокомпрессоры способны создавать слишком большое давление в коллекторе, что может повредить или разрушить ваш двигатель.
Так как же турбонагнетатели предотвращают попадание слишком большого количества воздуха в двигатель? С чем-то под названием вестгейт .
Некоторые вестгейты автоматические, а другие управляются вручную пилотом, но теория всегда одна и та же. Вестгейт открывается и закрывается, чтобы регулировать количество выхлопных газов, проходящих через турбину, и предотвращает слишком быстрое вращение турбины. Чем быстрее вращается турбина, тем быстрее вращается компрессор, а это означает, что в двигатель поступает больше воздуха.
Сколько воздуха может выдержать ваш двигатель?
Итак, сколько воздуха действительно может выдержать ваш двигатель? Это зависит от двигателя, но есть два основных типа турбонаддува: высотный турбонаддув и наземный наддув.
Высота над уровнем моря
Высотный турбонаддув, который иногда называют «нормализацией», позволяет вашему двигателю работать так, как будто он находится на уровне моря, как можно дольше. Это зависит от двигателя, но большинство высотных турбокомпрессоров поддерживают давление в коллекторе в пределах 29-30 дюймов ртутного столба (давление на уровне моря) по мере набора высоты.
Но, в конце концов, по мере увеличения высоты ваш турбонагнетатель не может сжимать достаточно воздуха, чтобы поддерживать давление в коллекторе на уровне моря. Это называется критическая высота , и это самая высокая высота, на которой ваш двигатель может развивать максимальную мощность, на которую он рассчитан (мощность двигателя оценивается на уровне моря).
С этого момента, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха поступает в ваш двигатель. Это означает, что вы будете производить меньше лошадиных сил. Но он все же намного эффективнее, чем обычный атмосферный двигатель.
Наземное ускорение
Наземный наддув аналогичен высотному турбонаддуву, но требует большего давления. Системы с наддувом обычно работают при давлении в коллекторе от 31 до 45 дюймов ртутного столба, что намного больше, чем у высотных турбокомпрессоров. Идея проста: больше давления = больше воздуха, поступающего в двигатель = больше мощности.
Но недостаток большой: много тепла .
Boldmethod
Турбокомпрессоры и их тепловые проблемы
Когда вы сжимаете воздух, он нагревается. Это один из самых больших недостатков любого турбокомпрессора. Авиадвигатели и так работают при высоких температурах, а горячий всасываемый воздух усугубляет их. Чтобы решить эту проблему, многие турбокомпрессоры используют нечто, называемое промежуточным охладителем .
Интеркулер — это, по сути, мини-кондиционер, который размещается между турбокомпрессором и двигателем. По мере того, как горячий воздух движется от турбины к двигателю, он проходит через интеркулер, и температура значительно падает. Этот более холодный воздух делает ваш двигатель намного счастливее и поддерживает его плавную работу.
Википедия
Преимущество на большой высоте
Турбокомпрессоры являются ключом к полетам на большой высоте в самолетах с поршневым двигателем. Хотя они усложняют двигательную систему, они — единственное, что может поднять поршневой самолет до эшелонов полета при сильном попутном ветре, более высокой истинной воздушной скорости и таких видах:
Boldmethod
лучший пилот.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые помогут вам стать более умным и безопасным пилотом.
Зарегистрироваться >
НАЗВАНИЕ
- Тег
- Автор
- Дата
The Mod Squad — Повышение мощности двигателя с помощью турбонагнетателей и нагнетателей — UnderhoodService
Мощность безнаддувного двигателя ограничена его рабочим объемом и тем, насколько эффективно вы можете заставить его дышать с помощью модификации головки блока цилиндров, распределительного вала и системы впуска.
Двигатель не может вдохнуть столько воздуха, потому что атмосферная сила, толкающая воздух в двигатель, составляет всего 14,7 фунта. на квадратный дюйм на уровне моря. Что еще хуже, атмосферное давление уменьшается с высотой. Плотность воздуха также уменьшается с температурой, потому что горячий воздух тоньше холодного.
Большинство серийных безнаддувных двигателей достигают максимальной объемной эффективности только от 75% до 85%.
Несколько клапанов на цилиндр и регулировка фаз газораспределения помогают повысить эффективность дыхания в двигателях последних моделей, но если вы работаете с малоблочным или крупноблочным двигателем Chevy, Ford или Chrysler, вы обычно ограничены двумя клапанами на цилиндр и фиксированные фазы газораспределения.
—————————————————————————————————————-
Другие хитрости Улучшение воздушного потока и объемной эффективности в атмосферном двигателе
• Установка распредвала с более высоким подъемом и увеличенным сроком службы.
• Модификация штатных головок или их замена на неоригинальные рабочие головки с увеличенными клапанами и лучшими портами.
• Установка впускного коллектора с более высокими и длинными направляющими для нагнетания большего количества воздуха в цилиндры.
• Установка корпуса дроссельной заслонки большего размера или карбюратора (или нескольких карбюраторов), которые могут пропускать больше CFM (кубических футов в минуту).
• Добавление воздухозаборника или системы впуска холодного воздуха для направления более холодного и плотного воздуха в двигатель.
• Улучшение продувки выхлопных газов с помощью коллекторов и перепускных труб, которые помогают улучшить поток воздуха из цилиндров.
С помощью таких улучшений можно повысить объемный КПД двигателя до 90% или даже выше. Но для достижения 100% или более объемной эффективности (особенно при более высоких оборотах) обычно требуется система принудительной индукции, такая как турбокомпрессор или нагнетатель.
—————————————————————————————————————-
Принудительная индукция
Система принудительного впуска преодолевает ограничения атмосферного давления, нагнетая больше воздуха в цилиндры. Следовательно, выходная мощность двигателя становится функцией того, какой наддув он получает. Более того, увеличение давления наддува устраняет множество недостатков в системе впуска и головках цилиндров, которые в противном случае ограничивали бы поток воздуха и объемный КПД двигателя. В конце концов, гораздо проще нагнетать воздух в двигатель с турбонаддувом или нагнетателем, чем всасывать его только с помощью вакуума на впуске.
Даже при относительно умеренном наддуве, скажем, от 6 до 8 фунтов на квадратный дюйм, система принудительной индукции может легко увеличить выходную мощность типичного уличного двигателя на 150 и более лошадиных сил.
Увеличьте давление наддува до 14–16 фунтов на квадратный дюйм, и обычно вы можете удвоить выходную мощность большинства двигателей. Поднимите его еще больше, и вы отправляетесь на гонки. Затем задача состоит в том, чтобы построить двигатель, чтобы он мог безопасно выдерживать дополнительную мощность, не ломая что-то (к чему мы скоро вернемся).
—————————————————————————————————————
Говорящие турбины
Турбокомпрессоры позволяют двигателям малого рабочего объема производить мощность, эквивалентную двигателю большего рабочего объема. Турбины также используются с дизельными двигателями большинства легковых автомобилей и легких грузовиков для увеличения мощности и крутящего момента во всем диапазоне оборотов двигателя. Величина давления наддува, создаваемого турбонаддувом, определяет увеличение мощности.
—————————————————————————————————————
Различия в подаче воздуха
Турбокомпрессор использует горячие выхлопные газы для вращения турбинного колеса на высоких скоростях, которое соединено коротким валом с рабочим колесом внутри корпуса компрессора. Крыльчатка всасывает воздух в корпус турбокомпрессора, сжимает его и нагнетает в двигатель, создавая давление наддува. При сжатии воздух нагревается (иногда чрезмерно), поэтому воздух, выходящий из турбонагнетателя, обычно направляется через теплообменник воздух-воздух или воздух-вода, называемый «промежуточным охладителем».
Давление наддува контролируется «перепускным клапаном», который открывается для сброса давления после достижения определенного уровня наддува.
Турбокомплекты доступны для многих популярных приложений и значительно упрощают установку, предоставляя все оборудование и сантехнику, необходимые для установки на конкретный автомобиль, включая топливные форсунки с более высоким расходом, топливный насос с более высоким расходом в некоторых случаях и специальный тюнер. инструмент для повторной калибровки ECM.
Нагнетатель, для сравнения, обычно обеспечивает более мгновенный отклик дроссельной заслонки в зависимости от типа используемого нагнетателя. Нагнетатель представляет собой нагнетатель с ременным приводом, поэтому он несколько менее эффективен, чем турбо, поскольку потребляет мощность двигателя для привода нагнетателя. Турбина получает свою приводную энергию бесплатно от выхлопных газов, но также создает небольшое противодавление, снижающее мощность, которое необходимо преодолеть, прежде чем он разовьет наддув и начнет развивать мощность.
Нагнетатель с объемным рабочим объемом (также называемый нагнетателем типа «Рутс») — как на ZR1 Corvette, GT 500 Shelby Mustang, Roush Mustang и многих уличных тягах — имеет лопастные роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, которые нагнетают воздух в двигатель. . Развиваемое давление наддува зависит от частоты вращения двигателя и передаточного числа шкива нагнетателя.
Для сравнения, «центробежный» нагнетатель не имеет роторов, вращающихся в противоположных направлениях, но использует конструкцию компрессора, аналогичную крыльчатке турбокомпрессора. Boost строится с оборотами больше, чем турбо, но приемистость лучше из-за установки ременного привода.
Комплекты нагнетателя доступны для многих популярных уличных двигателей и обычно обеспечивают увеличение мощности на 150–200 и более лошадиных сил, с чем большинство стандартных блоков могут справиться без каких-либо дополнительных модификаций. Но при более высоких уровнях наддува все начинает ломаться, и становятся необходимыми дополнительные модификации для поддержания надежности двигателя.
—————————————————————————————————————
Знаете ли вы …
Турбины вращаются с чрезвычайно высокой скоростью — до 100 000 об/мин или выше, когда они создают максимальное давление наддува. Но для достижения таких скоростей требуется больший поток выхлопных газов от двигателя. Таким образом, мгновенный отклик дроссельной заслонки не является одним из преимуществ турбокомпрессора. Большинство турбокомпрессоров не развивают большого давления наддува, пока обороты двигателя не превышают 2500 об/мин. Затем турбо включается, как гангстеры, и начинает вырабатывать все виды мощности.
————————————————————————————————————
Неисправности турбонагнетателя и проблемы с двигателем
Неисправности турбонагнетателя часто являются результатом плохой смазки или выхода из строя масла. Высокая температура в корпусе турбовыхлопа передает много тепла подшипникам вала в центральном корпусе. Если подача охлаждающей жидкости или масла к корпусу турбокомпрессора затруднена или отсутствует, это может привести к выходу из строя подшипников. Синтетическое масло рекомендуется для двигателей с турбонаддувом, потому что оно может работать при более высоких температурах лучше, чем обычное масло. Также обязательна регулярная замена масла.
Поскольку турбины увеличивают сжатие и мощность, они также увеличивают температуру и давление в камерах сгорания двигателя. Это может усложнить жизнь прокладке головки блока цилиндров, если прокладка не способна выдержать дополнительный наддув.
Многие прокладки головок, которые используются в заводских двигателях с турбонаддувом, изготовлены из многослойной стали (MLS). Прокладка головки MLS обычно состоит из трех-пяти слоев стали. Внешние слои обычно имеют тиснение и покрыты каким-либо типом высокотемпературного синтетического каучука, в то время как центральный слой может быть плоским и функционировать больше как прокладка. Прокладки MLS более долговечны, чем типичные композитные прокладки головки блока цилиндров, и могут выдерживать более высокие температуры и давления в турбоустановках. Прокладки головки MLS на вторичном рынке часто доступны в качестве модернизации для замены прокладок головки блока цилиндров на многих двигателях без наддува, а также на старых двигателях с турбонаддувом, которые могут не иметь прокладки головки MLS.
Оригинальное оборудование Прокладки головки MLS обычно требуют очень гладкой (30 RA или менее) обработки поверхности как головки цилиндров, так и блока цилиндров, но большинство прокладок MLS вторичного рынка имеют покрытия, которые могут обеспечить обработку поверхности, которая в два раза более шероховатая (60 RA) .
—————————————————————————————————————
Trending Turbos
Хотя турбины традиционно использовались для увеличения мощности, в последнее время они также используются для экономии топлива. Например, двигатели Ford EcoBoost используют турбонаддув, чтобы заставить четырехцилиндровый двигатель работать как V6, сохраняя при этом экономию топлива четырехцилиндрового двигателя. Точно так же пара турбин используется на V6 для обеспечения производительности, эквивалентной V8, без увеличения расхода топлива.
—————————————————————————————————————
Модификации двигателя
Всякий раз, когда вы настраиваете двигатель для клиента, который будет использовать какой-либо тип увеличения мощности (турбо или нагнетатель), в какой-то момент потребуются серьезные обновления или модификации, чтобы безопасно справиться с увеличением мощности. Какие моды и сколько будет зависеть от движка и приложения. Уличные двигатели большую часть времени работают при относительно небольших нагрузках и лишь изредка вырабатывают максимальную мощность. Но ожидается, что они прослужат десятки тысяч миль без каких-либо серьезных проблем. С другой стороны, двигатель, который используется в дрэг-каре или в каком-либо другом гоночном автомобиле, может не набрать много миль за сезон, но те мили, которые он проедет, будут тяжелыми милями на полном газу под большой нагрузкой. Таким образом, можно утверждать, что долговечность двигателя одинаково важна для обоих типов приложений, добавляющих мощность.
Модернизация, необходимая для управления модулями мощности, зависит от двигателя и уровня мощности, на который рассчитан двигатель. Для типичного уличного применения замена стандартных поршней, шатунов и коленчатого вала обычно не требуется, если только клиент не хочет добиться безумного уровня мощности. Большинство стандартных блоков V8 могут безопасно выдерживать от 150 до 200 дополнительных лошадиных сил на улице, не сталкиваясь с какими-либо серьезными проблемами.
Когда выходная мощность двигателя превышает примерно 600 л.с. с малым блоком или 800 л.с. с большим блоком, становится обязательным модернизация с добавлением мощности.
Для получения дополнительной информации об обновлениях высокопроизводительных двигателей посетите сайт www.enginebuildermag.com.
новый двигатель BMW P48.
Ваш браузер устарел и может быть несовместим с нашим веб-сайтом.
Race Cars
Драйверы
Racing Series
BMW M Sports Trophy
Discover
- DTM Билеты
- BMW Motorsport Fanshop
Откройте для себя новую BMW P48 Two-Litre
. Откройте для себя новую BMW P48 Two-Litre
. Откройте для себя новую BMW P48 Two-Litre
6. Откройте для себя новый BMW P48 Two-LITRE
6.
ТОПЛИВНЫЙ НАСОС.
Большое давление: топливо впрыскивается непосредственно в камеры сгорания нового турбодвигателя под давлением 350 бар.
НАПОРНАЯ КАМЕРА.
Напорная камера предназначена для сбора всасываемого воздуха, сжатого турбокомпрессором, для максимально равномерного распределения его по цилиндрам и обеспечения оптимального уровня заполнения цилиндров.
ВОДЯНОЙ НАСОС.
Водяной насос должен прокачивать охлаждающую жидкость через двигатель и обеспечивать циркуляцию, необходимую для теплообмена. Это способствует достижению и поддержанию идеальной рабочей температуры в системе охлаждения без какой-либо опасности перегрева.
МАСЛЯНЫЙ БАК.
Модель P48 имеет сложную систему с сухим картером. Масло, необходимое для смазки внутри двигателя, извлекается немедленно, без потери масла из-за разбрызгивания. Другой частью этой системы является масляный бак, непосредственно прикрепленный к двигателю.
ТУРБОКОМПЕНСАТОР.
Турбокомпрессор, часто называемый просто турбокомпрессором, увеличивает мощность двигателя и эффективность BMW P48. Он использует часть энергии выхлопных газов двигателя для привода турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие компрессор, значительно увеличивающий количество воздуха, подаваемого в двигатель. Это означает, что в цилиндры сгорания поступает больше кислорода, чем в случае с двигателем без турбонаддува без наддува. Это увеличивает мощность и эффективность, так как поршни больше не должны сами всасывать воздух.
БАБОЧКА.
Бабочка регулирует подачу воздуха в двигатель.
МАСЛЯНЫЙ ФИЛЬТР.
Качество масляного фильтра играет важную роль в предотвращении повреждений из-за частиц грязи или истирания материала в масле. Абсолютно чистое масло необходимо для надежной работы двигателя в течение длительного периода времени. Вот почему используются масляные фильтры, которые должны постоянно очищать моторное масло до того, как оно достигнет критических точек, таких как подшипники и клапанные механизмы.
1.
ТОПЛИВНЫЙ НАСОС.
Большое давление: топливо впрыскивается непосредственно в камеры сгорания нового турбодвигателя под давлением 350 бар.
2.
ПРИТОЧНАЯ КАМЕРА.
Напорная камера предназначена для сбора всасываемого воздуха, сжатого турбокомпрессором, для максимально равномерного распределения его по цилиндрам и обеспечения оптимального уровня заполнения цилиндров.
3.
ВОДЯНОЙ НАСОС.
Водяной насос должен прокачивать охлаждающую жидкость через двигатель и обеспечивать циркуляцию, необходимую для теплообмена. Это способствует достижению и поддержанию идеальной рабочей температуры в системе охлаждения без какой-либо опасности перегрева.
4.
МАСЛЯНЫЙ БАК.
Модель P48 имеет сложную систему с сухим картером. Масло, необходимое для смазки внутри двигателя, извлекается немедленно, без потери масла из-за разбрызгивания. Другой частью этой системы является масляный бак, непосредственно прикрепленный к двигателю.
5.
ТУРБОКОМПЕНСАТОР.
Турбокомпрессор, часто называемый просто турбокомпрессором, повышает мощность двигателя и эффективность BMW P48. Он использует часть энергии выхлопных газов двигателя для привода турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие компрессор, значительно увеличивающий количество воздуха, подаваемого в двигатель. Это означает, что в цилиндры сгорания поступает больше кислорода, чем в случае с двигателем без турбонаддува без наддува. Это увеличивает мощность и эффективность, так как поршни больше не должны сами всасывать воздух.
6.
БАБОЧКА.
Бабочка регулирует подачу воздуха в двигатель.
7.
МАСЛЯНЫЙ ФИЛЬТР.
Качество масляного фильтра играет важную роль в предотвращении повреждений из-за частиц грязи или истирания материала в масле. Абсолютно чистое масло необходимо для надежной работы двигателя в течение длительного периода времени. Вот почему используются масляные фильтры, которые должны постоянно очищать моторное масло до того, как оно достигнет критических точек, таких как подшипники и клапанные механизмы.
ПОЛВЕКА ЛЕГЕНД BMW TURBO.
ваш браузер.
версия вашего браузера (неизвестно)
Polaris Patriot Boost! Заводской двухтактный двигатель с турбонаддувом
Да, верно! В 2022 году Polaris выпустит заводскую двухтактную версию двигателя Patriot 850 с турбонаддувом под названием Patriot Boost. Ура!
В горной линейке Patriot Boost будет доступен в новых для 2022 года и топовых моделях MATRYX SLASH снегоходов PRO RMK и RMK KHAOS.
youtube.com/embed/3_Ht9uAn_Ug?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>Polaris Patriot Boost
Было много предположений о том, будет ли Polaris выпускать заводской двухтактный двигатель с турбонаддувом и когда, и вот оно.
На самом деле Patriot Boost разрабатывался уже довольно давно. Он был разработан совместно с двигателем Patriot 850, выпущенным в 2019 модельном году, и был частью плана с самого начала разработки этого конкретного двигателя.
Мы не знаем точно, когда Patriot 850 был впервые нарисован на салфетке, но мы знаем, что прототип двигателей Patriot 850 испытывался на снегу еще в 2013 году, поэтому Patriot Boost находился в разработке пока сейчас.
Что такое Patriot Boost?
Patriot Boost — это бензиновый насос (октановое число 91), заводская двухтактная версия Patriot 850 с турбонаддувом. Это система без настройки, в которой величина наддува полностью контролируется ЭБУ, и в ней используется то, что Polaris называет Smart. Система Boost для обеспечения стабильного сгорания и точного управления двигателем в любых условиях.
Турбина смазывается специальным масляным насосом с одним портом, который забирается из масляного бака двигателя.
Сообщается, что система Patriot Boost на 40 % легче, чем системы турбокомпрессора вторичного рынка, что впечатляет даже с учетом значительного количества ресурсов для разработки, имеющихся в распоряжении инженеров Polaris.
Как работает Patriot Boost?
Patriot Boost добавит наддув, чтобы компенсировать высоту, плюс дополнительное количество , вплоть до максимального наддува в 9 фунтов на квадратный дюйм на высоте 10 000 футов. Максимальный наддув будет поддерживаться для высоты выше 10 000 футов.
Наддув полностью контролируется ЭБУ на основе множества факторов, чтобы обеспечить стабильную и предсказуемую работу.
Система Polaris Smart Boost
Система Smart Boost состоит из вертикально установленного турбонагнетателя с реверсивной зубчатой турбиной, запатентованной выхлопной системы и перепускной заслонки, а также специальной калибровки двигателя и средств управления.
Запатентованный турбокомпрессор Polaris, как сообщается, легче, чем аналогичные турбокомпрессоры, доступные на рынке, а вертикальное расположение в линию способствует быстрой системе намотки.
В системе используются короткие впускные каналы и язычковый клапан в блоке наддува для устранения запаздывания. Пластинчатый клапан позволяет воздуху поступать в двигатель, пока турбонаддув создает наддув.
Без настройки
Электронное управление наддувом работает с системой Smart Boost, плавно адаптируясь к изменяющимся условиям без необходимости настройки. Никаких гаечных ключей, никаких топливных карт, никаких кнопок — все это контролируется ЭБУ. Просто премиальный бензин и вперед.
Итак, сколько энергии дает Patriot Boost?
По сообщениям Polaris, Patriot Boost обеспечивает на 10% больше мощности на уровне моря и на 50% больше мощности на высоте 10 000 футов (3000 м), чем безнаддувный Patriot 850. Потрясающий!
Помимо этого, производитель не предлагает конкретных значений мощности — это стандартная процедура для Polaris.
Однако они заходят так далеко, что заявляют, что двигатель с турбонаддувом предлагает «лучшую в отрасли* мощность» (с обязательной звездочкой, указывающей на внутреннее тестирование). Это довольно неожиданное заявление от компании, которая обычно стеснялась делать заявления о конкурентной мощности.
Итак, пока мы не получили никаких конкретных цифр, посчитать довольно просто. Хотя это, без сомнения, заставит некоторых гонщиков участвовать в гонках на скамейке с этим «другим» турбонаддувом, остальные из нас будут более чем удовлетворены возможностью без проблем увеличить мощность на 50% на высоте.
Заводской двухтактный двигатель Patriot Boost с турбонаддувом
Приятно видеть, что еще один производитель предлагает вариант заводского двухтактного двигателя с турбонаддувом!
Вы просто не сможете превзойти мощность с турбонаддувом, которая разработана в тесном взаимодействии с двигателем и платформой. Закачай газ и вперед — это то, чего хотят многие гонщики в наши дни, и возможность стабильной и надежной мощности прямо с завода просто потрясающая.
И давайте не будем забывать о вишенке на вершине заводского двухтактного мороженого с турбонаддувом — обнадеживающей заводской гарантии.
Расслабься, друг, на двигатели Patriot Boost предоставляется 2-летняя гарантия. Превосходно.
– MS
Чтобы узнать, какие модели снегоходов 2022 года оснащены силовой установкой Patriot Boost, см. нашу статью о линейке снегоходов Polaris Mountain 2022 года здесь.
- Теги
- #2022
- #MATRYX
- #MATRYX SLASH
- #MY2022
- #PATRIOT 850
- #PATRIOT BOOST
- #POLARIS
- #PRO -RMK
- #RMK KHAOS
. турбонаддув и EGT, и какова их связь и значение для работы дизельного двигателя на лодке?
Ниже приводится краткое изложение моих идей и некоторых данных, которые я накопил за эти годы в связи с вышеизложенным, а также с эксплуатацией лодки и этими эксплуатационными измерениями:
BOOST
«Boost» — это положительное давление в коллекторе (сжатого воздуха), создаваемое турбонагнетателем и/или нагнетателем. Эта часть оборудования представляет собой просто специальный тип воздушного компрессора, в котором выхлопные газы направляются через турбину. В свою очередь, эта турбина соединена с компрессорным колесом, и поскольку оно вращается на очень высоких скоростях, компрессорное колесо создает сжатый воздух (турбонаддув).
Сжатый воздух нагнетается от турбины в камеру сгорания и может проходить через доохладитель/внутренний охладитель на пути к камере. Величина создаваемого давления наддува или коллектора напрямую связана с количеством выхлопных газов, образующихся при сгорании топлива.
Для хорошего сгорания дизельному топливу требуется огромное количество кислорода. Наряду с обеспечением наиболее эффективного сгорания, это большое количество воздуха используется для продувки и охлаждения (обсуждается ниже) всех компонентов в части сгорания двигателя. Как правило, в современном дизеле с турбонаддувом расход воздуха (кислорода) должен превышать 12 000 CFH (кубических футов в час) на 100 производимых лошадиных сил. В среднем для производства этих 100 лошадиных сил требуется около 5 галлонов в час, что соответствует потоку выхлопных газов примерно 30 000+ CFH. Этот наддув/давление в коллекторе/сжатый воздух, вырабатываемый турбонаддувом, находится в прямой зависимости от этого потока выхлопных газов, который определяется вырабатываемой мощностью в лошадиных силах, т. е. двигатель, работающий без нагрузки или с очень низкой нагрузкой, использует очень небольшое количество топлива и, следовательно, имеет очень низкий или нулевой наддув. Простым примером может быть снятие впускного воздушного шланга с современного двигателя Cummins и запуск двигателя. Можно не заметить каких-либо изменений в характеристиках двигателя при запуске или холостом ходу, и даже при увеличении оборотов двигателя на нейтральной передаче будет очень мало заметных изменений в этом типе работы. Если бы двигатель был затем включен, по мере того, как дроссельная заслонка продвигалась вперед и от этого двигателя требовалось больше лошадиных сил (из-за нагрузки винта), нехватка воздуха для горения начала бы возникать примерно при 1000 об / мин, и начал бы появляться черный дым.
довольно заметно (без усиления.)
Поскольку все лодки имеют разные характеристики, связанные с нагрузкой двигателя во время работы, производители не публикуют кривые наддува в зависимости от мощности и оборотов. Что они действительно публикуют, так это максимальный наддув при НОМИНАЛЬНЫХ л.с. и оборотах в минуту. Вот почему установка датчика наддува в начале эксплуатации нового судна позволит отдельному оператору разработать базовые значения для конкретной лодки. Типичная лодка с глиссирующим корпусом, сильно загруженная и переходящая со скорости корпуса на скорость глиссирования, действительно может проходить через диапазон скоростей, который требует значительно более высокой мощности/наддува, чем требуется для поддержания скорости глиссирования лодки выше этой переходной скорости. Существует множество комбинаций лодок/двигателей, которые диктуют необходимость избегать непрерывной работы в режиме ступенчатого отключения, поскольку двигатель фактически находится в состоянии «перегрузки».
По прошествии многих лет мой опыт работы с судовыми двигателями Cummins B и C показал, что инженеры разработали технологию турбонаддува, при которой давление наддува повышается намного раньше в диапазоне оборотов/мощности без чрезмерного наддува при номинальной мощности. . В некоторых двигателях используется перепускной клапан, чтобы поддерживать максимальный турбонаддув на приемлемом уровне. Вестгейт — это просто управляемый давлением клапан на выпускной стороне турбокомпрессора, который обходит поток выхлопных газов для управления скоростью / наддувом турбины. Эти улучшенные «турбо-карты» компенсируют некоторые необычные эксплуатационные характеристики лодки, обеспечивая более контролируемый поток воздуха при различных переменных нагрузках в разных лодках.
ТЕМПЕРАТУРА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ (EGT)
Температура выхлопных газов — это просто температура выхлопных газов, выходящих из двигателя внутреннего сгорания. Обычно они измеряются на выпускном отверстии выхлопа, а датчики температуры могут быть размещены до или после турбо. При размещении перед турбонаддувом показания будут намного выше, и показания также будут показывать гораздо более быстрое изменение при изменении нагрузки. Турбина извлекает большую часть энергии выхлопных газов (тепла), и это приводит к такой разнице в измерениях. Поскольку я больше всего знаком с Cummins B и C, и завод публикует только номера EGT для измерений, сделанных ПОСЛЕ турбокомпрессора, я могу только прокомментировать заводские номера, интерполированные с полевыми испытаниями более сотни лодок. последние 15 лет или около того.
EGT также зависит от нагрузки двигателя, такой как «ускорение», но имеет несколько других характеристик, которые делают его чрезвычайно важным устройством контроля для оператора, который хочет использовать ВСЕ л.с., за которые он заплатил, но также хочет быть уверенным, что его операция не идет «через край». Помимо того, что на него влияет нагрузка двигателя, это датчик, который сообщит вам, что ваш турбонаддув обеспечивает достаточное ускорение для эффективного сгорания и предотвращения превышения рабочей температуры внутри двигателя безопасного предела. (Пожалуйста, имейте в виду, что температура охлаждающей жидкости не влияет на температуру сгорания.) Некоторые более ранние двигатели Cummins B и C не генерировали достаточного наддува в условиях среднего диапазона / высокой нагрузки, и EGT могла подняться значительно выше 1000 F в диапазоне оборотов около 1800-2100, поэтому сокращение срока службы некоторых компонентов. Здесь в игру вступают наддув и охлаждение. Более высокий наддув при этих более низких оборотах не только позволяет производить больше л.с., но и удерживает EGT на безопасном уровне. Буст (повышение наддува) — это ХОРОШО.
Теперь представьте себе вашу новую лодку с двумя высокопроизводительными 300-сильными дизелями с турбонаддувом и доохлаждением, и вы готовы начать использовать лодку по назначению. Вы знаете из ходовых испытаний, что все прошло идеально, у вас есть стандартное заводское оборудование, и теперь вы хотели бы оснастить лодку всеми прелестями, о которых вы мечтали. Во время ходовых испытаний лодка прошла 30 тыс. Ваш приятель и яхтенный брокер на борту имели ¾ полного топливного бака, а двигатель разогнался до своих номинальных оборотов (3600) с небольшим запасом… Теперь приходит «тревожный звонок».
Прошло уже 3 недели, и за это время вы добавили 1000 фунтов имбирных пряников, заполнили баки для топлива и воды и загрузились для медведя (у вас на борту не только 6-летний запас рыболовных снастей, , ваши друзья, которые помогают оплачивать счета за топливо, тоже имеют свои. Это когда вам нужно, чтобы эти другие датчики мониторинга (датчик PYRO и BOOST) были готовы к работе, так как теперь пришло время начать разработку тех базовых показателей, которые мы’
Во время ходовых испытаний лодка казалась довольно энергичной.Хотя она по-прежнему работает хорошо, вместо максимальной скорости в 30 км при легком крейсерском режиме в 23, теперь она разгоняется только до 27 при едва 3600 об/мин и крейсерском режиме хорошо в 20. Если бы у вас был датчик наддува и пиротехника во время ходовых испытаний, вы могли бы увидеть 34 фунта наддува на 3650 с EGT 900 F. При крейсерской скорости 3100 об/мин (23 км/ч) наддув регистрировал всего 14 фунтов (малая нагрузка на двигатель). теперь вам нужно 3225 оборотов в минуту для комфортного круиза на 20 км. Теперь ваш наддув составляет 21 фунт, а температура выхлопных газов по-прежнему находится на уровне 825 F. Теперь, что мы можем сделать в течение следующих нескольких месяцев с этими типами цифр и как они могут помочь нам контролировать производительность нашего двигателя и быть уверенными, что мы не превышение допустимых условий эксплуатации?
По мере увеличения моточасов воздухоочистители загрязняются, лопасти и корпуса турбин загрязняются, а шланги, трубки и промежуточные охладители становятся маслянистыми. Все эти условия будут способствовать более низкому давлению наддува и более высокой температуре выхлопных газов при любых заданных оборотах/нагрузке. Со временем кажется, что лодки становятся тяжелее по разным причинам, а днища и подпорки определенно загрязняются. Эти два условия приводят к более высокой нагрузке при любых заданных оборотах винта, поскольку лодка движется медленнее при тех же оборотах. Эти последние два условия приводят к более высоким нагрузкам при тех же оборотах и приводят к более высоким значениям выхлопных газов по сравнению с предыдущими значениями давления наддува, которые отмечались, когда дно было чище, а лодка была легче.
Если в «турбошланге» со временем появляется утечка из-за дефектного хомута или перетирания, возникающая в результате утечка воздуха будет проявляться как повышение температуры выхлопных газов при снижении наддува. На самом деле я участвовал в нескольких ходовых испытаниях, когда труба/шланг турбонагнетателя отрывались на высоких скоростях, и, помимо мгновенного звука взрыва, из выхлопной трубы вырывался черный дым, прежде чем оператор успевал сбросить газ. Нет повышения.
Комплект манометра для турбокатора SMX Marinized 300–1500°F. Установленный вами пирометр (пирометр) сообщит вам, когда что-то не так, вероятно, лучше, чем любой другой манометр, который вы могли бы иметь, если вы хотите знать, когда ваш двигатель собирается самоуничтожиться от перегрузки. Этот датчик наддува будет ориентиром для нагрузки двигателя вашей лодки и сообщит вам, получаете ли вы ту мощность, за которую заплатили, а также установит различные нагрузки двигателя во всем диапазоне оборотов.
Эти датчики добавлены для каждого применения?? Это личный выбор, но с высокопроизводительными дизелями, которые управляют этим рынком и производят свыше 1 л.с./куб. «просто курсирует»), я бы сказал, что кто-то будет ехать вслепую (без них) с машинным отделением стоимостью более 50 000 долларов, толкая свою лодку и управляя двигателями «на грани»
Преимущества перехода на одиночный турбонаддув Двигатель
У автомобилистов есть множество возможностей для модернизации своих автомобилей и повышения эффективности и производительности.
Рассматриваете ли вы возможность установки двигателя с одним турбонаддувом? Есть много преимуществ повышения вашей машины с одним турбонаддувом. Сегодня мы рассмотрим некоторые преимущества перехода на двигатель с одним турбонаддувом и то, как это повлияет на ваш образ жизни.
Что такое турбонагнетатель?
Турбокомпрессор представляет собой устройство, размещаемое внутри двигателя внутреннего сгорания транспортного средства для повышения его производительности. Многие из новых моделей автомобилей теперь оснащены предустановленным турбокомпрессором для повышения мощности и плавности хода. Некоторые автомобили включают:
- 2022 Фольксваген Гольф ГТИ
- 2022 Хонда Цивик
- 2022 Ауди А3
- 2022 Хендай Соната
- 2022 Субару Наследие
Многие из этих автомобилей оснащены турбонагнетателями, что обеспечивает выигрышное сочетание эстетики и впечатляющих характеристик.
Турбокомпрессор и нагнетатель
Многие люди используют термины «турбокомпрессор» и «нагнетатель» взаимозаменяемо, потому что они путают их, предполагая, что это одно и то же. Однако до них далеко!
Нагнетатель — это просто воздушный компрессор, который многие водители используют для увеличения давления воздуха, поступающего в двигатель, чтобы обеспечить большее количество кислорода для сжигания топлива. Напротив, турбокомпрессор передает мощность двигателю, используя турбину в потоке выхлопных газов.
Создание турбокомпрессора
В начале 20 -го -го века швейцарский инженер Альфред Буши впервые представил прототип устройства, способного увеличить мощность дизельного двигателя. Затем этот продукт будет называться турбокомпрессором.
Турбокомпрессоры долгое время оказывались сложными в производстве из-за вибрационных нагрузок на двигатели. Однако благодаря современным методам вычислений динамический анализ роторов значительно улучшился, что позволило производителям разрабатывать мощные турбокомпрессоры с якорем, которые теперь известны как наши нынешние устройства для двигателей.
Как работают турбокомпрессоры?
По сути, турбонагнетатели используют выхлопные газы вашего автомобиля для вращения турбины и сжатия воздуха, поступающего в двигатель.
Когда выхлоп проходит мимо турбины, устройство турбонагнетателя продолжает вращать компрессор. Затем компрессор создает наддув, который проталкивает сжатый воздух через впускную систему автомобиля.
Одним из многих преимуществ турбонагнетателей является то, что для их активации не требуется мощность двигателя, что может быть полезно во многих случаях.
Преимущества двигателя с одним турбонаддувом
Давайте проанализируем различные преимущества двигателя с одним турбонаддувом, чтобы понять, как он может увеличить мощность вашего автомобиля и вывести его на максимальную мощность.
Увеличивает расход топлива.
Когда транспортное средство слишком «тяжелое», двигателю требуется больше энергии для его движения, что приводит к повышенному расходу топлива.
Турбокомпрессоры помогают уменьшить вес вашего двигателя, поскольку они позволяют двигателю работать более эффективно и мощно, уменьшая расход топлива. Возможно, именно поэтому многие из современных новых автомобилей предлагают меньший расход бензина, поскольку турбокомпрессоры в настоящее время становятся основным явлением в государственной автомобильной промышленности.
Снижает затраты на обслуживание
Турбокомпрессоры не только увеличивают расход топлива, но и помогают сократить расходы на техническое обслуживание. Это связано с тем, что одно преобразование турбонаддува может мгновенно улучшить двигатель вашего автомобиля за счет создания более прочного и высокопроизводительного выпускного коллектора.
Турбокомпрессоры естественным образом снижают нагрузку на двигатель и позволяют автомобилям дольше ездить без поездок к механику. Меньшее количество поездок в ремонтную мастерскую автоматически означает снижение затрат на техническое обслуживание, что помогает сэкономить на дополнительных улучшениях автомобиля.
Повышение производительности
С одним турбодвигателем ваш двигатель производит больше мощности в той же машине, что естественным образом повышает его производительность в долгосрочной перспективе. Кроме того, турбокомпрессоры обеспечивают более чистую энергию на более высоких скоростях, таких как шоссе или сельские дороги.
В современных автомобилях теперь используются меньшие, более эффективные двигатели с турбонаддувом, которые быстро заменяют старые, менее экономичные автомобили.
Поощряет тихий двигатель
Поскольку двигатели с одним турбонаддувом повышают эффективность вашего двигателя, процесс, в котором ваш двигатель вырабатывает мощность, естественно, тише, чем в автомобилях без двигателей с турбонаддувом.
Когда сжатый воздух фильтруется через специальные компоненты, шум выхлопа снижается, что способствует более плавной работе двигателя.
Одинарный и двойной
Двигатели с одинарным и двойным турбонаддувом во многом различаются. Давайте обсудим основные отличия и какие из них могут принести пользу вашему автомобилю в зависимости от ваших целей.
Один двигатель с турбонаддувом предлагает почти неограниченные возможности. Многие одиночные турбины требуют, чтобы все восемь цилиндров были активны, чтобы обеспечить оптимальный наддув. Многие люди могут использовать одиночный турбонаддув для дрэг-рейсинга, поскольку он производит большую мощность.
Двигатели с двойным турбонаддувом могут быть более эффективными по сравнению с двигателями V-образного типа. Двойной турбонаддув использует четыре цилиндра для уменьшения запаздывания и обеспечивает более плавную работу двигателя. Этот тип двигателя является отличным вариантом для повседневной езды или езды по городу.
Преимущества одинарного двигателя
Установка одного двигателя с турбонаддувом на автомобиль имеет множество преимуществ, например:
- Экономичный способ улучшить характеристики автомобиля
- Простота установки
- Хорошо работает с двигателями меньшего размера, обеспечивая такую же высокую мощность
Недостатки Twin
Как и во многих других случаях, необходимо учитывать недостатки. Вот некоторые минусы:
- Двойные турбины занимают больше места
- Дорогостоящая установка
- Требуется почти вдвое больше турбокомпонентов
Как правильно выбрать турбодвигатель
Чтобы правильно выбрать двигатель с турбонаддувом для своего автомобиля, вам необходимо изучить его и определить свои автомобильные цели.