Тюнинг двигателя на крутящий момент

Увеличение крутящего момента

Крутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно — чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного — возможности этого способа ограничены детонацией. Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы «загоним» в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при ее сгорании в цилиндре и тем выше будет давление в нем. Это справедливо для атмосферных моторов. Второй вариант применим к семейству наддувных двигателей. Изменив характеристику блока управления, можно несколько увеличить величину наддува, благодаря чему удастся снять больший момент с коленчатого вала. И третий вариант — добиться лучшего наполнения цилиндров, улучшив газодинамику, — самый распространенный и самый. негарантированный. Идея в том, что нужно сделать нечто с каналами и камерой сгорания. Но все по порядку. Рабочий объем. Один из основных вариантов — увеличение рабочего объема цилиндров настолько, на сколько это возможно. В разумных пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее правильный, потому что, увеличив объем, при этом не изменяя распредвал, т.е. оставив моментную кривую в том же диапазоне оборотов, в котором она и была, водителю не нужно будет переучиваться манере вождения. А на выходе получим искомое — более динамичный автомобиль. Рабочий объем можно увеличить двумя способами — заменив стандартный коленвал на коленвал с большим эксцентриситетом или расточив цилиндры под поршни большего диаметра. Логично поинтересоваться — что более эффективно и что менее затратно. Ведь что такое объем двигателя: это есть произведение площади поршня на его ход. Увеличив, условно говоря, в два раза диаметр, мы в четыре раза увеличиваем площадь. Потому что в квадрате. А увеличив в два раза ход, мы лишь в два раза увеличиваем объем. Вот такая математика.

Теперь об экономике вопроса. На первый взгляд кажется, что замена кривошипного механизма менее затратна, нежели расточка блока в больший размер. Нюанс в том, что коленвал с большим эксцентриситетом еще найти надо. Делают их на заказ редкие фирмы, производство дорогостоящее и сложное. Разумно в этом случае уповать на стандартизацию производителя. Поэтому логично купить серийное изделие, в нашем случае коленвал, и уже под него подбирать поршневую группу. Конечно, понадобятся другие поршни и шатуны. Это сложно, но подобрать можно. Вопрос в другом. Конструктивно такой ход закладывает дополнительные механические потери в работе двигателя, виновниками которых станут более короткие шатуны. Это аксиома- поставив коленвал с большим эксцентриситетом, придется поставить более короткие шатуны, ведь нарастить блок мы не сможем. В чем их минус? Чем короче шатун, тем с большим углом он «переламывается», тем с большим усилием он прижимает поршень к стенке цилиндра. А чем больше усилие прижима, при том же коэффициенте трения, тем больше величина сопротивления движения. И этот фактор следует рассматривать не только с точки зрения механических потерь, но и с точки зрения надежности, т.к. короткие шатуны подвергаются большим нагрузкам.

В тюнинге, как правило, такими «мелочами» пренебрегают. Когда нельзя, но очень хочется, то можно. Очевидный выигрыш в плане минимизации затрат — увеличение рабочего объема за счет увеличения диаметра цилиндра. Как правило, все двигатели имеют достаточно толстую стенку цилиндра, запас по прочности. Если, скажем, на два миллиметра увеличить диаметр, то можно получить дополнительный объем. При толщине стенки 7-8 мм одним миллиметром можно пожертвовать. И достаточно часто можно обойтись серийными поршнями. Правда, однозначно заявлять, что увеличение диаметра цилиндров дешевле, нежели замена коленчатого вала, нельзя. Каждый из этих двух способов разумно рассматривать в ракурсе специфики отдельно взятого двигателя. Наддувные технологии. Семейство турбированных двигателей интересно для тюнинга своими конструктивными особенностями, серьезно упрощающими настройку мотора. В нашем случае можно получить больший момент, опять-таки не трогая ни моментную кривую, ни объем и даже не разбирая двигатель, лишь незначительно изменив величину наддува. В чем особенность конструкции наддувных двигателей? Прежде всего в особенностях управления компрессором, будь то турбина или механический компрессор. Давление наддува и первого, и второго зависит от количества оборотов двигателя. Чем больше оборотов, тем выше давление. Но увеличивать его можно только до определенной величины. За этим следит блок управления, стравливая лишнее давление. Изменив его характеристику, т.е. слегка подняв планку этого самого стравливания, мы увеличим давление, с которым топливо-воздушная смесь «забивается» в объем цилиндра. И забивает реально больший объем, нежели в случае «щадящих» параметров у серийного двигателя. Работы по увеличению давления не безболезненны — у серийных двигателей есть определенный запас по механическим и тепловым нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить наддув возможно. Но если перешагнуть, то чтобы не сломать двигатель, придется прибегнуть к дополнительным переделкам — увеличить объем камеры сгорания, изменить систему охлаждения, установить дополнительный радиатор, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать более прочные поршни и обеспечить им охлаждение. Изменения в газодинамике.

Читайте также:  До какой температуры нужно прогревать двигатель зимой ваз 2114

Суть понятна — для того чтобы получить больший момент, надо увеличить заряд топливо-воздушной смеси. Что можно сделать? Можно взять инструмент и убрать дефекты серийной сборки — сделать впускные и выпускные каналы более гладкими и ровными, ликвидировать уступы и острые углы в местах стыка деталей, убрать в камере сгорания непродуваемые зоны, заменить клапана и седла. Работы много, но гарантии нет. Почему? Аэродинамика — вещь непростая. Математически описать процессы, проистекающие в двигателе, сложно. Взять ручку, бумагу и сделать вычисления и исходя из результатов что-то подрезать, отрезать, загнуть — тяжело. Или «кинуть глазом» и сказать, где тут лишнее. Порой результат прямо противоположный ожидаемому или никакой. Ради справедливости надо сказать, что в аэродинамике есть резервы. Но извлечь их гарантированно можно, только выполнив ряд экспериментов, продувая пластилиновые макеты впускных каналов на специальной установке, подбирая их форму и сечение в соответствии с требованиями новых условий работы двигателя. Маловероятно, что это можно сделать «на коленке».

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Источник

Как увеличить крутящий момент двигателя

Далеко не всегда автомобилист доволен динамическими характеристиками своего автомобиля. Особенно частым поводом для недовольства становятся малолитражки. При включенном кондиционере машина ведёт себя не так, как при выключенном — это раздражает, да что там — может и к ДТП привести.

Гидроусилитель так же забирает часть мощностей. В результате, двигатель малолитражки подвержен большим нагрузкам, изнашивается он быстрее. Увеличение крутящего момента и мощности двигателя видится хорошим решением. Но как это сделать?

Крутящий момент

Крутящий момент — одна из важных характеристик двигателя. Она показывает, сколько времени двигатель тратит на то, чтобы разогнаться до максимальной мощности. Повлиять на эту характеристику можно двумя способами. Стоит заметить, что эти два варианта не исключают друг друга — лучший результат даст гибрид, сочетающий оба подхода.

Первый вариант тюнинга сводится к оптимизации всего того, с чем двигатель работает. Заводские распределительные валы и система выпуска заменяется более производительными аналогами. Следом стоит заменить дроссельную заслонку и воздушный фильтр. Этот подход сравнительно дешев и прост, но максимум, на что вы можете рассчитывать — прирост мощности в 20-30%.

Напомним, что в предыдущей статье мы рассматривали как увеличить мощность двигателя автомобиля. Темы очень схожи, поэтому некоторые пункты могут совпадать.

Второй путь — модификация самого движка. Дело тут обстоит сложнее, способов изменить характеристики двигателя несколько. Рассмотрим их.

Чип тюнинг двигателя

Этот способ подойдёт для инжекторных автомобилей. Суть его — в программной модификации чипа, который подаёт управляющие сигналы основным устройствам автомобиля. Нужно быть осторожным, тщательно подбирая те изменения, которые будут внесены. Будьте готовы к тому, что придётся потратить много сил на диагностику — без неё тут никак.

В результате такой модификации, крутящий момент может улучшиться на 5-20%. Расход топлива при этом существенно не увеличится. В некоторых случаях он может даже снизиться. Хорошие результаты даст сбалансированная прошивка.

Читайте также:  Как снять голову на газели 402 двигатель

Доработка головки блока цилиндра

Ощутимый прирост производительности даст так называемое турбирование двигателя. В не модифицированном двигателе, сгораемая смесь, впускаемая головкой блока цилиндра, всасывается тактом. После модификации, смесь подаётся турбиной, что позволяет увеличить объём сгораемого газа. А это, в свою очередь, сказывается на мощности. Однако, такие модификации сложны, дороги и не всегда возможны.

Более простой вариант — модернизация впускного клапана с таким расчётом, чтобы выросла его пропускная способность. Для этого подбирается клапан с большим диаметром тарелки. Найденный клапан и посадочное место дорабатывают так, чтобы клапан плотно прилегал, надёжно запирал камеру сгорания. Для такого типа работ потребуется токарный станок.

Если есть возможность поставить спортивный распределительный вал, прирост производительности даст изменение программы управления подачей рабочей смеси. От стокового, спортивный распределительный вал отличается профилем кулачков, а значит — фазами газораспределения. Таким образом, можно добиться более эффективной подачи рабочей смеси в камеру. Больше смеси — большее давление на поршень, что и приведёт к увеличению крутящего момента.

Прирост мощности даст уменьшение камеры сгорания. Дело в том, что уменьшение её объёма увеличит степень сжатия. Чтобы уменьшить камеру сгорания, скорее всего, придётся ферезовать плоскости головки блока цилиндра. Так же можно попробовать подобрать такой поршень, чтобы в верхней части он занимал больший объём. Но нужно учитывать, что в 16-клапанных двигателях поршень, обычно, вплотную приближается к клапанам, так что заменить его поршнем другой формы не удастся.

Действенный способ увеличения мощности двигателя заключается в увеличении рабочего объёма. Для этого, коленчатый вал, шатуны и поршни заменяются на аналоги с лучшими характеристиками. Данная модификация приведёт к увеличению крутящего момента между низкими и средними оборотами двигателя. Это значит, что для получения нужной мощности уже не придётся раскручивать двигатель до высоких оборотах, что благотворно скажется на рабочем ресурсе.

Кроме того, поршни двигателя можно заменить более лёгкими аналогами. Данная модификация поможет уменьшить нагрузку на коленчатый вал и коренные шейки. Лёгкие поршни менее инертны — они легче останавливаются в мёртвых точках.

Указанные выше модификации заметно скажутся на характеристиках двигателя, поэтому следующим шагом должно стать изменение настроек подачи топлива и воздуха. Подвергнуть корректировке придётся и углы зажигания. Если ваш автомобиль оснащён инжекторным двигателем, такая настройка будет заключатся в перепрошивке электронного блока управления. Ну, а в автомобиле с карбюраторным двигателем настраивать придётся карбюратор.

Наконец, можно попробовать поставить поршни большего диаметра, расточив блоки цилиндров. Это так же скажется на динамических характеристиках мотора. Однако, такая модификация может уменьшить ресурс двигателя, так что прибегать к ней стоит лишь в особых случаях.

Комбинируя указанные выше методы, можно добиться заметного прироста тяговитости двигателя. Автомобиль будет быстрее набирать скорость, да и вообще станет мощнее. Однако и топлива движок будет потреблять больше.

Источник

Как повысить мощность двигателя и зачем это нужно?!

Мощность двигателя — одна из основных характеристик автомобиля, которая определяет количество произведенной им работы. Она определяет, какой вес (включая собственный), с какой скоростью и на какое расстояние сможет переместить автомобиль за определенный промежуток времени. Следовательно крупногабаритные и высокоскоростные машины должны иметь двигатели с большей мощностью. Добиться этого можно различными способами, о которых и пойдет речь далее.

На что влияет мощность и для чего ее увеличивать.

Говоря о мощности ДВС (двигателя внутреннего сгорания) нельзя обойти стороной такой динамический параметр, как крутящий момент. Тут же следует вспомнить, что мощность — это фактически крутящий момент, умноженный на обороты коленчатого вала. Зная теорию, становится очевидно, что изменить ее можно либо увеличив крутящий момент, либо обороты двигателя.

Мощность мотора определяет максимальную скорость разгона автомобиля.

Во втором случае неизбежно возникают силы инерции, что приводит к разрушению подвижных деталей двигателя, и такой способ мало применим на практике. В свою очередь, чтобы изменить крутящий момент, можно сделать больше расстояние от центра коленвала до центра шатунной шейки (плечо рычага) или увеличить силу давления отработавших газов на поршень.

При изменении геометрических параметров рычага становятся больше и габариты мотора, что также не всегда допустимо. Остается вариант с изменением силы. Решается такая задача двумя путями: увеличением расхода топлива или более эффективным его использованием.

Читайте также:  Как сделать машину на двигателе ваз

Основные методы повышения мощности мотора.

Увеличение объема цилиндров и степени сжатия.

Изменение объема двигателя — достаточно распространенный и простой способ. Он может быть реализован сразу несколькими решениями:

  • Растачивание цилиндров с последующей установкой поршней большего диаметра. Очень важно, чтобы все цилиндры были расточены одинаково.
  • Замена прокладки ГБЦ на более тонкую.
  • Стачивание головки блока цилиндров.

Любые слесарные работы по изменению параметров мотора должны проводиться только опытным специалистом. Также следует понимать, что подобные процедуры, так или иначе, являются вмешательством в конструкцию и влияют на работу и срок службы двигателя.

Замена деталей мотора.

Установка облегченных деталей взамен заводских позволяет сделать работу двигателя более быстрой, а следовательно, возрастает эффективность. Как правило, меняются маховик, поршни и кольца. Более легкий маховик вращается быстрее и позволяет повысить мощность до 4% от исходной. Обратная сторона медали — нестабильный холостой ход. Легкому маховику не хватает инерции. Облегченные поршни и кольца представляют собой цельные кованые конструкции, которые не только ускоряют работу двигателя, но и отличаются более высокой прочностью.

Главными недостатками этого способа является высокая стоимость альтернативных деталей, а также сложность самого процесса замены.

Для повышения лошадиных сил двигателя нередко меняют и распредвалы. В зависимости от типа валов это позволяет увеличивать мощность только на низких или высоких оборотах, или независимо от режима работы двигателя.

«Нулевой» воздушный фильтр и «прямоток».

Прямоточная система выхлопа позволяет повышать мощность двигателя до 5%, однако, в результате существенно увеличивается шум. Суть способа заключается в уменьшении сопротивления отработавших газов, что позволяет двигателю экономить энергию на их вывод. Вместо этого последняя направляется на коленвал, заставляя его работать интенсивнее.

Благодаря оснащению двигателя турбиной, можно повысить количество топлива, подаваемое в цилиндры и обеспечить его полное сгорание. Достигается это за счет того, что компрессор осуществляет нагнетание большего потока воздуха в цилиндры, и процесс сжигания топливовоздушной смеси становится более быстрым. Работа двигателя становится более эффективной, а в ряде случаев можно изменить характеристики практически вдвое. Недостатком этого метода является дороговизна как самой турбины, так и услуг по ее установке.

Установка баллона с закисью азота NOS

Это достаточно опасный и дорогостоящий способ. Установка закиси азота применяется на легковых автомобилях и позволяет увеличить мощность в несколько раз. Метод основан на том, что при повышении температуры закись азота распадается на частицы азота и кислорода, что позволяет насыщать топливовоздушную смесь кислородом до 31%. При увеличении количества подаваемого топлива увеличивается и мощность двигателя.

Выбирая этот способ, важно понимать, что такой режим для самого мотора является достаточно тяжелым, а потому при постоянном использовании существенно падает его ресурс.

Один из наиболее простых способов, не требующий дополнительных затрат или замены деталей — это установка новой прошивки блока управления двигателя. Как правило, производители сознательно снижают рабочие характеристики мотора, дефорсируют его. Делается это по целому ряду причин. Например, если нужно увеличить экологические показатели двигателя или попасть в рамки транспортного налога. Замена программного обеспечения может повысить мощность мотора до 15% от исходной. С другой стороны, необходимо быть уверенным в качестве новой прошивки и правильности ее установки.

Рассматривая способы увеличения мощности двигателя, следует уделить внимание и косвенным факторам. Например, таким, как использование топлива более высокого качества, применение менее вязкого масла, уменьшение собственного веса автомобиля и замена комплектующих (свечей зажигания и т.д.) на более качественные.

Если говорить о присадках для топлива и различных омагничивателях, то их эффективность крайне низка, а зачастую и вовсе равна нулю. Любые заверения производителя таких средств увеличить мощность на 50% и более не имеют экспертного подтверждения и в профессиональной сфере воспринимаются исключительно как обман потребителя.

Следует сказать, что изменение заводских характеристик мотора автомобиля неизменно влечет за собой необходимость доработки систем выхлопа, охлаждения, торможения, сцепления и т.д. Также более высокие нагрузки непременно скажутся на КПП и ходовой части автомобиля, а значит, потребуется уделить внимание и их усилению.

Источник

Оцените статью