Лучшие способы увеличения мощности двигателя автомобиля

Основные способы повышения мощности двигателя

Автомобильный двигатель выполняет функцию преобразования энергии сгорания топливно-воздушной смеси в механическую. Все процессы происходят в цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) за 4 такта:

1. Впуск. Поршень движется вниз, смесь воздуха и бензина попадает в камеру сгорания через впускной клапан.
2. Сжатие. Поршень поднимается, сжимая топливно-воздушную смесь. Как только он достигает верхней точки, срабатывает свеча зажигания, от которой смесь воспламеняется. При этом выделяется большое количество тепла, температура повышается до 2500 °С.
3. Рабочий ход. Под давлением поршень снова перемещается вниз.
4. Выпуск. При достижении поршнем нижней точки хода открывается выпускной клапан, и продукты сгорания выводятся через выхлопную трубу.

Каким образом можно увеличить эффективность процессов, происходящих в двигателе? Существует два основных способа: снижение массы движущихся частей или установка новых, улучшенных элементов, которые позволят повысить количество энергии сгорания.

Первый вариант подразумевает замену стандартных поршней, шатунов, шкивов, клапанов и других деталей двигателя облегченными.

Второй метод предусматривает включение в конструкцию двигателя новых компонентов.

Виды тюнинга

1. Электронный тюнинг

Обычно подходит для новых, современных автомобилей. Здесь происходит перенастройка так называемого бортового компьютера (перепрошивка системы). После этого изменятся все настройки системы обслуживания двигателя, а именно: система распределения топлива, частота вращения вала, температурный режим системы охлаждения, заводские настройки.

2. Механический или окончательный

Изменение механических частей машины (расточка цилиндров или замена коленвала). Поэтому его иногда так называют «окончательный», потому что вернуть всё в первоначальное состояние будет практически невозможно. Кстати, этот способ более дорогой и трудоёмкий.

3. Особая сборка

Существует такой метод сборки двигателя, при котором выдерживаются все размеры и зазоры. Практически заводская сборка, но без ограничений по мощности. В этом случае обязательным условием является использование масла высшей категории.

Закись азота

В случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернативамеханическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Нитрос- лучший выбор для тех, кто не хочет тратить много денег, нопри этом хочет добиться существенного увеличения мощности двигателя.

Механический тюнинг подразумевает непосредственное механическое вмешательство в работу двигателя, переделку его узлов и агрегатов. Это, в свою очередь, снижает ресурс двигателя, либо ведет к очень дорогостоящим заменам таких частей, как блоки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый и распредвалы, клапаны и т.д.

Откуда же берется прибавка мощности? Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1,7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха.

Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода.

Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.

Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколькопорядков ниже температуры окружающей среды. А как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.

Минимизация потерь на трение

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

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

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

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.

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.

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.

Оконечная часть глушителя

Одной из основных задач системы выпуска является уменьшение уровня шума, издаваемого работающим мотором. Для осуществления этой цели оконечную часть глушителя устанавливают по возможности на максимальном расстоянии от коллектора, тем самым уменьшая его резонансное воздействие.

Использование прямоточного глушителя вместо обычного позволяет снизить сопротивление потоку газов до нуля, по крайней мере, на последнем этапе выхлопа. Чтобы компенсировать падение шумопоглощающих свойств, в такой глушитель помещают трубу меньшего диаметра с перфорационными отверстиями.

Пространство между внешней/внутренней трубами наполняют волокнистым материалом с хорошими теплостойкими свойствами (например, стекловолокном). Чтобы частички наполнителя не «улетали в трубу» в буквальном смысле слова, между стекловолокном и трубой устанавливают барьер в виде мелкоячеистой сетки.

Шум выхлопа в таком глушителе достаточно эффективно поглощается наполнителем, проникая через перфорационные отверстия. Впрочем, со временем слой набивки всё равно становится более тонким, что начинает сказываться на издаваемом прямоточным глушителем звуке. Да и эффект прироста мощности в итоге оказывается незначительным.

От теории к практике

Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель. Очевидно, первое, что надо решить, – насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель – достичьмаксимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости – это фазы газораспределения.

Необходимо сделать выбор: “строим” ли мы “скоростной” двигатель, который будет “раскручиваться” на высоких оборотах, или “моментный”, для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора – именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала.

Все тюнинговые распредвалы можно условно разделитьна две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые – в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытияклапанов.

Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя.

Однако это не столь важно, так как основная область их применения – езда по городу. Основное достоинство таких валов – повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу.

Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува.

При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более “верховой” распредвал – тем сильнее этот эффект.

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни – шкива Вернера, который позволяет, не меняянатяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.

Затем все узлы и детали двигателя “настраиваются” на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа – все “подстраивается” под характеристики распределительного вала.

Какой бы мотор ни получился в результате – это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы – настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг).

Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату.

Резонатор

Увеличение диаметра резонатора – ещё один способ повышения мощности в прямоточных системах выхлопа. Принцип действия такого тюнинга заключается в улучшении процесса продувки цилиндров на фазе выпуска, благодаря чему удаётся повысить крутящий момент силового агрегата.

Такая процедура, именуемая «выхлопом с настройками», применяется для изменения моментного графика. Собственно настройка резонатора предполагает его наибольшее действие на участке снижения после максимума, что позволяет увеличить КМ на высоких оборотах. Чтобы добиться прироста мощности на малых оборотах, резонатор настраивают на работу на участке роста до максимума.

Если на машине установлен каталитическим нейтрализатором, его демонтируют с установкой прямоточного пламегасителя. Такая модернизация позволяет резонатору без особых последствий противостоять максимальным температурным воздействиям, однако с экологической точки зрения в Европе с таким выхлопом делать нечего. Российские нормативы допускают возможность такой модификации.

Снижение силы трения

Именно эта сила оказывает максимальное воздействие на снижение КПД любого устройства, в котором используются трущиеся части. В двигателе внутреннего сгорания наибольшие потери происходят в момент движения поршня, контактирующего со стенками цилиндра, выступающего в качестве направляющей.

Разумеется, снизить трение позволяет моторное масло – это его основное предназначение, но его физические характеристики можно улучшить, используя различные присадки.

Здесь следует быть осторожным – состав конкретной присадки может быть оптимизирован совсем для других целей. В идеале нужно покупать присадки комплексного действия, которые не только создают дополнительный слой между трущимися поверхностями, но и способны очищать их от нагара и других отложений.

А поскольку мощность двигателя зависит от наличия потерь в ЦПГ, уменьшение трения положительно скажется и на динамике автомобиля. Согласно различным данным, такой способ увеличения приёмистости силового агрегата даёт прибавку к мощности на уровне 6-7%, увеличивая ресурс поршневой группы и снижая расход горючего.

Впрочем, многие отзывы не содержат каких-либо положительных результатов применения подобных присадок, поэтому их использование может оказаться простой тратой денег.

Типы систем закиси азота

Существуют три типа систем закиси азота – так называемые: “сухая”, “мокрая”, и система прямого впрыска (direct port).

• “Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор. Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у впрысковых моторов) врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. Впрыск топлива осуществляется как обычно. Вот в этом-то и проблема. При подаче закиси азота нужно подать и больше горючего. Иначе смесь обеднится, и возникнет нежелательная детонация, которая вполне может привести к поломке двигателя. А поскольку впрыском управляет бортовой компьютер, то приходится либо перенастраивать его, увеличивая продолжительность открытия форсунок, либо повышать давление в топливной магистрали.
• “Мокрая” нитрос-система – более продвинутое устройство. Закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Объем закиси азота и топлива выверяется компьютером нитрос-системы, что делает это устройство более самостоятельным и удобным в управлении. Единственная сложность в том, что к такой системе приходится проводить дополнительную топливную магистраль. Такие системы особо подходят для наддувных моторов.
• Третий тип систем впрыска закиси азота – это системы прямого впрыска. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка, которая по команде распределительного блока смешивает и отмеряет необходимое количество закиси азота и топлива. Таким образом существует возможность контролировать соотношение закись азота/топливо для каждого цилиндра индивидуально. Это самый мощный и один из самых точных типов систем. Системы прямого впрыска являются еще и самыми сложными в установке. В связи с этим, а также с их высокой мощностью, эти системы применяются в основном на гоночных автомобилях.

Все эти радости омрачаются некоторым риском. Все страшные истории про оплавившиеся поршни и сгоревшие движки подкреплены фактами. Пока вы устанавливаете относительно не мощную НОС (нитрооксидная система) , опасаться нечего. Главное выбрать правильный комплект для данного двигателя.

4-х цилиндровые двигатели позволяют получить дополнительные 40-60 л.с., 6 цилиндровые двигатели позволяют получить прибавку в диапазоне 75-100 л.с., малый блок V8 – до 140 л.с., большой блок V8 – 200 л.с. Эта рекомендуемая прибавка мощности, позволяющая оставить механику двигателя без доработки.

Если же это слишком мало для вас, то вам понадобится довольно сильно тюнинговать мотор. Сначала – замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания.

Тюнинг системы впуска

Большинство методов, относящихся к улучшению тракта впуска, направлены на уменьшение сопротивления потока воздуха, направляемого в камеру сгорания. Технически такие доработки нельзя назвать сильно сложными, но они требуют использования большого числа разнородных деталей и материалов, позволяя добиться весомой прибавки мощности. Рассмотрим, как увеличить мощность карбюраторного и инжекторного двигателя, изменяя элементы системы впуска.

Тюнинг системы выпуска

Как известно, главной задачей системы выпуска является обеспечение отведения продуктов сгорания топливовоздушной смеси, а также снижение звуковых эффектов и вибрации, возникающих в результате взрывоподобного возгорания смеси. В современных автомобилях в систему выпуска встраивают также элементы, снижающие токсичность выхлопа.

Существует несколько способов уменьшения потерь мощности за счёт модернизации выхлопной системы:

• монтаж прямоточных элементов;
• использование даунпайпов;
• увеличение диаметра выпускных трубопроводов;
• раздвоение системы выпуска отработанных газов.

Чтобы понять, как можно поднять мощность двигателя за счёт системы выхлопа, рассмотрим, от чего вообще зависит мощность силового агрегата.

Главный и определяющий параметр – это количество/качество топливовоздушной смеси. Двигаясь от ВМТ до самой нижней точки, цилиндры наполняются смесью воздуха и горючего, причём параметры этой смеси зависят от степени согласованности давления между впускным и выпускным трактами.

Другими словами, увеличение объёмов воздуха, подаваемого в КС, увеличивает мощность мотора, но точно такого же повышения производительности нужно добиться и от выпускного тракта – в противном случае прироста мощности наблюдаться не будет.

Справедливо и обратное – увеличение пропускной способности выхлопа само по себе способствует приросту мощности двигателя. Рассмотрим основные способы достижения поставленных целей.

Увеличение вращающего 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 этовозможно. В разумных пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее правильный, потому что, увеличивобъем, 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. 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”.

Увеличение диаметра дроссельной заслонки

Такой способ также достаточно популярен, но, как и в случае применения ФНС, ощутимых результатов ожидать не стоит. Если же использовать его в рамках комплексного тюнинга силового агрегата, то небольшое увеличение производительности системы впуска даст в итоге вполне ощутимый накопительный эффект.

Увеличение мощности

Что такое мощность? Это произведение крутящего момента на скорость вращения двигателя. Таким образом, сместив стандартную характеристику момента в зону высоких оборотов, мы получим искомую прибавку мощности. Минус- на низах мотор плохо “едет”.

Любой газораспределительный механизм (без механизма изменяемых фаз) позволяет хорошо наполнять цилиндры только в своемдиапазоне оборотов. И как только мы перемещаем вращающий момент в область более высоких оборотов, мы тут же потеряем его внизу. На низких цилиндры будут плохо продуваться, а для обычного дорожного автомобиля это плохо – давим на газ, а он неедет.

Конечно, современные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения такими провалами не страдают. На низких оборотах с помощью регулирующего механизма фазы становятся узкими, перекрытие (длительность одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) маленьким, и на низких оборотах происходит хорошее наполнение цилиндров.

Как только этот двигатель забирается в зону высоких оборотов, фазы расширяются, перекрытие увеличивается , цилиндры начинают хорошо продуваться на высоких оборотах, и мы имеем хороший вращающий момент.

Итак, если у нас традиционный мотор (без изменяемых фаз), мы можем сказать себе: плевать нам на низкие обороты, ставим широкофазный распредвал в двигатель, тем самым позволяем иметь хорошее наполнение в зоне высоких оборотов. Правда,маловероятно, что мы получим большой вращающий момент, скорее всего, мы его по абсолютной величине получим такой же, как у серийного, только в зоне высоких оборотов.

Но произведение его на обороты, на которых он достигается, будет существенно больше, чем у серийного мотора, следовательно, и мощность выше. Двигатель будет иметь ярко выраженный спортивный характер. Использовать таким образом полученную мощность можно, только подогнав передаточные числа в трансмиссии. Это тот путь, который применяется в спорте.

Еще одним путем увеличения мощности двигателя является уменьшение механических потерь. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшениемразмера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др.

Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д. Правда, эти мероприятия, в основном, эффективнына высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.

Уменьшение веса маховика и поршней

Казалось бы, снижение веса никак не должно влиять на мощностные показатели функционирования мотора, но на практике использование облегчённого маховика позволяет добиться небольшого, но вполне положительного эффекта. Дело в том, что за счёт снижения массы эта деталь раскручивается намного быстрее, позволяя двигателю выйти на высокооборотистый режим за более короткое время.

Плюс данного метода ещё и в том, что его реализация по силам и в гаражных условиях. Для увеличения мощности дизельного двигателя достаточно приобрести облегчённый маховик (его стоимость варьируется в пределах 2000-5000 рублей), а его монтаж не требует большого количества операций.

Вторым способом, относящимся к уменьшению массы деталей авто, считается использование кованых поршней. По идее, на его движение должно затрачиваться меньше энергии, да и по прочностным характеристикам он даст фору поршням из традиционных материалов. Впрочем, рассчитывать на значительный эффект и здесь не приходится.

Установка высококомпрессионных поршней

Такие поршни используются для повышения компрессии в цилиндрах. Они изготавливаются, как правило, из алюминиевого сплава с добавлением кремния. Одно из колец в таких поршнях больше других, а на верхней части имеется выпуклость.

Высококомпрессионные поршни создают большее, по сравнению со стандартными, давление, чем ускоряют процесс сгорания топлива и повышают мощность ДВС. В процессе работы они выдерживают очень большие нагрузки и температуры, поэтому используются в самых современных автомобилях с форсированными двигателями.

Несмотря на высокую износостойкость усовершенствованных поршней им, как и любым другим высоконагруженным деталям, необходима дополнительная защита. С этой задачей прекрасно справляются специальные антифрикционные составы, наносимые на юбки поршней.

Одно из самых эффективных покрытий для поршней выпускает российская . Она производит уникальное средство MODENGY Для деталей ДВС, предназначенное как для первичного нанесения на поршни, так и для восстановления изношенного заводского покрытия.MODENGY Для деталей ДВС предотвращает появление задиров на контактирующих поверхностях, защищает детали от негативного влияния экстремально высоких температур, эффективно в условиях «масляного голодания» двигателя.

Покрытие имеет удобную аэрозольную фасовку, отверждается при комнатной температуре за 12 часов.

Перед применением MODENGY для деталей ДВС поверхности обрабатываются Специальным очистителем-активатором, который гарантирует отличную адгезию покрытия и его долговременную устойчивость. Оба средства доступны в одном наборе.

В заводских условиях такое покрытие наносится также на большие поршни.

Уровень компрессии можно увеличить также с помощью шлифовки головки блока цилиндров. При этом прокладка ГБЦ обязательно меняется на специальную, выдерживающую избыточное давление.

Собираясь использовать различные методы повышения компрессии, необходимо помнить, что ее чрезмерные показатели могут привести к детонации и повреждению двигателя. Особенно это актуально для автомобилей с турбонаддувом/

Установка ресивера

Главное предназначение данной детали – сглаживание пульсаций воздуха на пути к камере сгорания. Достигается это за счёт применения укороченных впускных патрубков и увеличения объёма камеры ресивера. Данный метод относится к легкому тюнингу двигателя, демонстрирующему неплохие результаты.

Его особенностью является максимальное наполнение цилиндров топливовоздушной смесью в диапазоне высоких оборотов при адекватном снижении на низких. При соответствующем изменении конструкции ресивера можно добиться противоположного результата, когда крутящий момент вырастет в диапазоне низких оборотов, но во всём остальном диапазоне приёмистость двигателя уменьшится.

Модификацией данного метода считается монтаж впускной системы с модифицированной геометрией воздушных каналов, что позволяет добиться более качественного наполнения цилиндров во всём диапазоне крутящего момента, руководствуясь информацией о ДЗ и текущих оборотах вращения коленвала. Вариант очень эффективный с точки зрения прироста мощности, но и достаточно дорогостоящий в реализации.

Установка турбонаддува и компрессора

Установка дополнительной турбины позволяет существенно увеличить мощностные показатели силового агрегата.

В отдельных случаях при использовании мощных турбин, которые работают с давлением в 1 бар и более, удается увеличить мощность мотора в два раза и даже более.

При установке небольших по объему турбин или же замене штатных маломощных нагнетателей в большинстве случаев отсутствует необходимость проводить какие-либо дополнительные работы. Если же вы используете мощный турбонаддув, то необходимо проводить замену блока управления, коленвала, шатунной группы и других силовых элементов форсированного двигателя.

Аналогичным образом производится установка компрессора, который использует схожий с турбонагнетателем принцип работы. Установка компрессора подразумевает дополнительный монтаж интеркулера, который отвечает за охлаждение воздуха. С помощью компрессора удается получить существенный прирост мощности силового агрегата, однако стоимость такого тюнинга находится на достаточно высоком уровне.

Установка усовершенствованного распределительного вала

Один из самых популярных способов тюнинга двигателя. В отличие от обычных распредвалов, тюнинговые имеют кулачки другой формы – более высокие и широкие. Это позволяют клапанам подниматься выше и находится в открытом состоянии дольше, что способствует подаче большего количества топливно-воздушной смеси.

Существует несколько видов специальных распредвалов:

• Mild Road Cams (для умеренной езды): может быть установлен практически на любом двигателе; улучшает его приемистость и мощность, в некоторых случаях способствует экономии топлива
• Fast Road Cams (для быстрой езды): идеально подходит для скоростных автомобилей; увеличивает мощность ДВС, экономит расход горючего, однако на холостом ходу работает нестабильно
• Competition Cams (спортивные): предназначены для спортивных автомобилей; эффективно повышают мощность двигателя, однако увеличивают расход топлива, обладают неровным холостым ходом и быстро изнашиваются

Спортивные распредвалы практически непригодны для использования в городских условиях, так как их максимальная отдача происходит в области предельных частот вращения двигателя (2000-3000 оборотов).

Чип-тюнинг

Под этим термином понимают внесение изменений в программное обеспечение бортового компьютера, направленное на изменение работы исполнительных механизмов, влияющих на работу силового агрегата. В общем случае необязательно выполнение чип-тюнинга исключительно с целью добиться заметного прироста мощности, но следует признать, что большинство случаев приходится именно на такую модернизацию микропрограммы ЭБУ.

Изначальные заводские настройки далеко не всегда оптимальны. В частности, автопроизводители стараются соотнести угол опережения зажигания, контролируемый бортовым компьютером, с определённым регионом, но получается, что в большинстве случаев он оказывается слегка завышенным. По этой причине процесс сгорания ТВС происходит не так эффективно.

Второй причиной, по которой ЭБУ настраивают на повышенный угол опережения зажигания, является уменьшение нагрузки на узлы трансмиссии. Другой стороной такого решения является увеличение времени реакции двигателя на действия водителя, а также снижение устойчивости его работы. Некоторые заводские настройки работы бортового компьютера приводят к увеличенному расходу горючего.

Чип-тюнинг в состоянии устранить все вышеперечисленные недостатки:

• увеличить многие параметры работы силового агрегата;
• повысить комфортность для водителя;
• поднять до приемлемого уровня крутящий момент;
• уменьшить расход горючего.

С точки зрения стоимости такая модернизация автомобиля считается одной из самых недорогих, при этом в конструкцию автомобиля не вмешиваются, что оставляет шансы на исполнение гарантийных обязательств продавцом. Отметим, что чип-тюнинг для обычных авто не позволяет добиться значимых результатов, но без него не обойтись, если вы вносили изменения в конструкцию силового агрегата или компонент, с ним соседствующий, поскольку при этом изменяются и характеристики работы мотора.

Наибольший эффект данный вид модернизации авто демонстрирует на спортивных машинах, обладающих и без того мощными характеристиками.

Чип-тюнинг дизельного двигателя или бензинового мотора: влияние на ресурс двс

Даже при правильном выполнении всех операций и настроек по «прошивке» двигателя, прирост мощности и крутящего момента будут влиять на износ двигателя внутреннего сгорания. К примеру, поршневые кольца нагружены по минимуму, пока топливо в цилиндре не горит.

Однако при воспламенении последнего случается скачок давления, и кольцо выворачивается от нагрузки, а также бьет по стенкам цилиндров. Со временем кольцевые канавки могут разбиться, а цилиндровые стенки – сильно износиться.Шатунные и коренные вкладыши подвергаются трению и радиальной деформации, из-за которой меняется форма их отверстий.

https://www.youtube.com/watch?v=xkR36fNzJtw

Они также могут разбиться или провернуться. В результате чип-тюнинга автоувеличивается мощность и крутящий момент двигателя, но нарушаются установленные изначально на заводе параметры, а также баланс износа. Например, если инженера той или иной модели автомобиля определяют 15-летний срок службы мотора или пробег в 1 миллион километров, то при вмешательстве в заводские настройки предсказать это невозможно. Ведь когда двигатель всегда работает на повышенных оборотах, он может раньше времени дать сбой и прийти в негодность.