Форсированный двигатель это: Как форсировать двигатель

Содержание

Как форсировать двигатель

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

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

Содержание статьи

Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки

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

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

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

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

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

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

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

Основные способы форсирования двигателя

В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:

Модернизация ГБЦ

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

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

Установка спортивного распредвала

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

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

Увеличенный объем

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

Более высокая степень сжатия

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

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

Улучшенное наполнение цилиндров

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

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

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

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

Минимизация потерь на трение

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

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

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

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

Форсированный двигатель.

Что такое форсированный двигатель? Только правда и видео материал Что такое форсировка второй степени судового двигателя

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.

Тот, кто решается на серьезный тюнинг своего автомобиля, вряд ли обойдет вниманием двигатель. Что значит форсированный? В медицине есть такое понятие, как форсированный диурез. Это означает ускоренный метод дезинтоксикации. Ключевым здесь является слово «ускоренный». Именно такое понятие вкладывается и в словосочетание «форсированный двигатель».

Что это такое?

Задаваясь целью форсировать двигатель, разными методами улучшают его характеристики, благодаря которым мотор раскрывает все свои возможности и начинает работать на гораздо большей мощности. Часто удается увеличить качественные показатели вдвое и выше. И все это без потери ресурса мотора.

Способами, увеличивающими производительность двигателя, являются:

Работы без конструктивных изменений

Самый распространенный способ сделать двигатель форсированный — это прошивка блока ЭБУ или, как его часто называют, проведение чип-тюнинга. При этом стандартную программу заменяют на более «рабочую», усиленную. Она увеличит мощность приблизительно на десять процентов.

Другим известным способом является замена коллекторов — впускного и выпускного. Распространенный «паук» увеличит мощность еще на пять процентов.

Для того чтобы мотор «задышал на полную», полностью Однако при этом следует учесть, что будут значительно грязнее.

Последняя доработка без конструктивных изменений проводится в той же части — глушителе. Здесь ставят прямоток. Тогда выхлоп не будет соприкасаться с различными перегородками, что усилит мощность.

Такие методы являются самыми простыми и дешевыми. Но если стоит цель, чтобы двигатель стал по-настоящему форсированный, это потребует более серьезной работы.

Тюнинг с конструктивными изменениями

Такие действия являются более дорогими. Они могут доходить по стоимости до самого мотора. Некоторые элементы, например, меняются, чтобы уменьшить силу трения. В общем, нужно понимать в этом случае, что мотор будет перестраиваться полностью.

Проводятся следующие доработки:

увеличивают цилиндры, расширяя объем мотора от 1,6 литра до 2,0 в отдельных случаях;
проделывают «гильзование», то есть монтируют более износостойкие детали;
устанавливают другой вариант коленчатого вала, выполненного из высокопрочных металлов и способного выдерживать сильные нагрузки;
его помещают в специальный блок с вкладышами, которые меняют на более надежные;
затем проводят замену поршней, шатунов и малосъемных колец — они, помимо специальных материалов, приобретают облегченный вес;
в конце наступает черед замены головки блока и распредвалов — здесь главной задачей будет лучшее наполнение камеры сгорания, и для этого фазы делают более широкими.

Установка компрессора

Данный метод является очень эффективным. Некоторые даже считают, что в нем и заключается весь спектр работ по тюнингу мотора. Несмотря на то что это далеко не так, подобная доработка служит очень важным шагом к тому, чтобы двигатель сделать форсированный. Это в значительной степени повысит производительность. Установив оборудование с проводкой от коленвала, можно улучшить работу крутящего момента.

Заключение

Таким образом, понятно, что требуется сложная и тонкая работа, чтобы получить двигатель форсированный. Это включает в себя задействование фактически всех узлов агрегата и даже прошивку. Поэтому перед тем, как решаться на подобный шаг, нужно подробно изучить и понять все, что вы собираетесь делать в моторе.

Тюнинг мотора – это целая наука, тернистый путь постижение которой связан с множеством проб и ошибок. Поместить в одну статью все множество решений, а также информацию, позволяющую улучшить любой двигатель – невозможно. Но дать четкое представление о том, что такое форсирование двигателя, и какие методы стоит применять для улучшения динамических характеристик авто – вполне осуществимо.

Определение форсирования

Форсирование (от английского «force» – сила) ДВС – это улучшение мощностных показателей, характеризующихся крутящим моментом и максимальной мощностью.
Условно такое улучшение разделяется на работы в двух направлениях:

видоизменение электронных настроек, корректирующих время, продолжительность впрыска, степень «опроса» датчиковой аппаратуры и характер команд исполнительным устройствам;
механическая доработка узлов и агрегатов, влияющих на работу ДВС. Это целый комплекс работ по модернизации цилиндропоршневой группы, ГБЦ, впускной и выпускных систем. Далее в статье мы рассмотрим эти составные части более подробно.

С чего начинается и чем завершается улучшение мотора

Самый простой способ улучшить динамику автомобиля – это чип-тюнинг. Стоит сразу оговорить, что эффективность такого метода зависит от вычислительной мощности электронного блока управления двигателем (далее ЭБУ) и типа программного обеспечения.

Именно ЭБУ управляет зажиганием и моментом впрыска. Программа управления записана в ПЗУ (постоянное записывающее устройство) блока управления. Способ управления двигателем зависит от калибровок, который прописаны для всех режимов работы мотора (холостой ход, режим максимальной нагрузки и т. д). Именно изменение калибровок позволяет получить прибавку в мощности. Порой этот показатель достигает 20%. Достичь этого можно даже без потери ресурсности. Объясняется это тем, что заводская прописка мотора является во многом компромиссной. Часто даже излишне зажатой из-за экологических норм либо маркетинговых предпосылок.

Как улучшают «железо»

Комплексное форсирование двигателя включает в себя доработку:

деталей мотора;
впускной системы;
выпускной системы;
системы приготовления топливно-воздушной смеси.

Остановимся на всех пунктах по порядку.

Доработка «сердца»

В кругу тюнеров до сих пор не угасают споры о правильной последовательности проведения работ. Поэтому мы просто дадим перечисление возможных методов форсирования мотора:

доработка ГБЦ, которая может в себя включать увеличения сечения впускных и выпускных каналов, что позволит мотору лучше дышать, замена седл, установку больших клапанов, стачивание толщины ГБЦ, приводящее к увеличению степени сжатия;
блок двигателя может быть расточен до желаемого ремонтного размера, что позволит увеличить объем двигателя. В случае с гильзованными блоками, возможна установка гильз с увеличенным внутренним диаметром. Это влечет за собой установку больших поршней, а также иных колец;
установка распредвалов, изменяющих процесс газообразования в камере сгорания. Изменение происходит за счет подбора формы кулачков, что влияет на величину подъема клапанов и степень перекрытия. В зависимости от настройки, распределительные валы могут быть низовыми (машина хорошо разгоняется с низких оборотов), верховыми («в полную грудь» мотор дышит лишь на высоких оборотах), а также с усредненным значением. К примеру, мотор будет выдавать хороший момент на «низах», неплохой в среднем диапазоне оборотов, но затухать на «верхах»;
замена коленчатого вала на изделие с большим радиусом кривошипа. Величину стоит подбирать с учетом длины шатуна. Зарубежная литература называет это отношение «R/S». Правильно подобранное соотношение может сделать мотор «верховым» либо низовым;
установка облегченных компонентов ЦПГ, маховика. Такое решение позволяет мотору легче набирать обороты. Для облегчения используют кованные шатуны и поршни. Для особо «злых» моторов это жизненно необходимо еще и потому, что используемый материал позволяет переносить большие механические и термические нагрузки.

Впуск и выпуск

Для увеличения количества поступающего воздуха рекомендуют:

установить , реализовав холодный забор воздуха;
подобрать оптимальное сечение каналов впускной системы; возможна установка равнодлинного впускного коллектора.

Отдельным пунктом при форсировании стоит установка либо турбкомрессора. Каждое из решений имеет свои преимущества и недостатки.
Доработка выпускной системы начинается с установки коллекторов, именуемых «пауками». Форма и длина выпуска должны подбираться индивидуально. Сечение трубы выхлопной системы должно быть увеличено. Обязательны к удалению катализаторы, сажевые фильтры.

Зажигание

Форсирование старых моторов, на которых применяется контактная система зажигания, обязательно требует доработки узлов искрообразования. Причина этого в том, что искра в таких системах слабая, а на высоких оборотах и вовсе не стабильная.

Решением этой проблемы – в . Еще лучших показателей можно добиться с микропроцессорной системой управления искрообразованием.

Подача топлива

Логично, что увеличение количества поступающего воздуха, приводит к возможности подачи большей порции топлива. Этого можно достичь, установив жиклеры с большей пропускной способностью, большие форсунки в случае с инжекторными ДВС, а также топливного насоса большей производительности.

Финальная настройка

Если вы улучшили «железо», это еще не значит, что вы провели грамотное форсирование двигателя. Каждое изменение в конфигурации требует настройки и соответствующей прошивки ЭБУ. Лучше всего, если настройка мотора будет осуществляться онлайн в процессе движения. Только в таком случае можно получить действительно хороший результат.

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

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

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

Cкупые цифры роликового стенда.

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

Исходные данные.

ВАЗ 2108

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

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

ВСХ стандартного двигателя 2112

Увеличение рабочего объема

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

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

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

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

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

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

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

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

Элементы форсированного двигателя

Дроссельная заслонка

Дроссельный патрубок штатной системы впрыска имеет диаметр 46 мм. , для улучшения наполнения цилиндров воздушно – топливным зарядом имеет смысл увеличить диаметр заслонки. Встречаются чаще всего 3 «тюнинговых» размера — 52 , 54 и 55 мм . При самостоятельной доработке корпуса ДЗ имейте ввиду, что дальнейшее увеличение диаметра резко увеличивает шанс испортить патрубок (очень тонкая стенка легко разрушается) и учитывайте тот факт, что сама заслонка имеет несколько необычную форму, простота только кажущаяся. При установке ДЗ необходимо регулировочным винтом установить тепловой зазор между заслонкой и корпусом патрубка, что бы исключить заедание заслонки (особенно при боьших перепадах температур) и обеспечивать небольшую подачу воздуха даже при положении дросселя 0 %.

ИМХО, данная фича имеет смысл только на форсированных ДВС и то, только в режиме «полная дырка». Эффект «резвости», получаемый от применения такой заслонки – субъективен и ни что иное, как большая подача воздуха при малом открытии ДЗ (аналогично, если вы просто сильнее и резче нажмете на газ). Недостаток – дерготня на очень малых дросселях. Решается проблема просто – нужно обеспечить более плавное и пропорциональное открытие ДЗ. Решается это небольшим «тюнингом» кулачка привода ДЗ (от Dodgev-103 ) Применение данного профиля убирает все минусы управления при малых углах ДЗ. Правда, при этом пропадает и былая псевдо – «резвость». Еще один отрицательный фактор – качество изготовления «тольяттинских» ДП с базаров оставляет желать лучшего.

Воздушный фильтр

Как вы уже заметили, практически все тюнинговые нововведения связаны с воздухом и его прохождением по пути в цилиндры Вашего двигателя. Важно обеспечить его беспрепятственное прохождение и довольно важным элементом на его пути является воздушный фильтр. Качество штатных фильтров отечественного рынка пестрит подделками и оставляет желать лучшего, поэтому стоит взвесить свое отношение к автомобилю и решить стоит ли брать для него довольно дорогостоящий спортивный фильтр. Самый дешевый на сегодняшний день – это фильтр JR (около 40 у. е.). Из «брэндов» часто применяют K& N. Не стоит забывать при этом, что ресурс фирменного спортивного фильтра при правильной эксплуатации (то есть ТО через каждые 5 –10 т.км с использованием только фирменных материалов) около 100000 км.

Впускной ресивер

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


Тюнинговый ресивер для восьмиклапанного двигателя ВАЗ

Тюнинговые ресиверы на 16 V – самодельный и SVR Conversions

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


16 V Так выглядят шлифованные каналы ГБЦ 8 V

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

Некоторые конторы предлагают полировку – это технически безграмотно. К слову сказать, не все «нестыковки» в ГБЦ следует спиливать, некоторые из них выполняют довольно важную роль, создавая в нужном месте противодавление или торможение потока.

Клапана желательно использовать увеличенного диаметра и/или облегченные. При раскрутке двигателя свыше 7000 об/мин рекомендуется использовать более жесткие клапанные пружинки или спортивные пружинки «Schrick» и модифицированные (облегченные титановые) тарелки клапанов. На 8 ‑кл. двигатель отлично «вживляются» клапана от BMW с диаметром стержня 7 мм. Так же, недорого (по тюнинговым меркам) можно приобрести клапана «Shrick» или изготовить легкие титановые клапана с защитным покрытием по Вашему чертежу (на декабрь 2003 г. стоимость одного такого клапана – 21 USD)

Если предполагается использование стандартных клапанов – они должны быть максимально облегчены и притерты. На ВАЗовском конвейере отсутствует операция притирки клапанов, фаска на клапанах и седлах рассчитана на «самопритирку» во время обкатки.

Распредвалы для тюнинга и спорта отличаются подъемом и фазовой характеристикой. Диапазон рабочих оборотов в котором распредвал дает эффект повышения наполнения двигателя определяется шириной фаз открытия клапанов и волновыми (частотными) параметрами его газового тракта, т.е. геометрическими параметрами систем впуска и выпуска. А вот сама величина этого эффекта будет определяться максимальным подъемом, «временем-сечением» открытия клапанов и параметрами их перекрытия, при условии, что адекватно снижено сопротивление газового тракта. Тут важно определиться – для каких целей форсируется двигатель и, исходя из этого выбирать распредвал.

В настоящее время ассортимент предлагаемых распредвалов постоянно расширяется. Перечисление одних только «брендов» впечатляет – «МастерМотор», «СТИ», «ТоргМаш», «Динамика», «Брагинские», «Нуждинские», «Стольниковские»…

Примерная фазовая характеристика ГРМ при использовании тюнинговых распредвалов

Принцип увеличения подъема клапана перешлифовкой стандартного распредвала

При замене распредвала крайне желательно (а в большинстве случаев – обязательно) применение так называемой «разрезной шестерни», т. к. необходимо очень точно настроить фазовую характеристику тракта, «поймать его резонанс». Устройство такой шестерни крайне просто – обеспечивается возможность плавного смещения шестерни относительно центра с последующей фиксацией в выбранном положении. Существуют также «разрезные» шкивы коленвала.

Для 8 ‑кл. двигателей ВАЗ выпускается довольно широкий диапазон валов, на любой вкус. Наиболее перспективны для «городских битв» р/валы с 49 -го по 55 ‑й валы, для рейсинга – №62 , далее идут валы чисто спортивные, для ралли и кольцевых гонок.

Несомненный интерес представляет новое направление ОКБ Динамика – р/валы с неплоскими толкателями – линейка р/валов RX для двигателя 21083 . Данное техническое решение позволяет реализовать очень большой подъем клапанов с высокой скоростью открытия/закрытия клапана и довольно узкой фазовой характеристикой. ОКБ «Динамика» имеет патент на данный профиль ГРМ, хотя подобное техническое решение встречалочь на довольно старых иноведрах. ОКБ «Динамика» выпускает 6 модификаций RX: RX1 -RX3 для «бытовых» двигателей и RX4 -RX6 для автоспорта.

Для 16 -кл модификаций Мастер-Мотор выпускается всего три пары тюнинговых валов 38 /32 , 44 /38 и 50 /44 (в недавнем прошлом выпускалась довольно удачная пара 52 /48 , которая была в «бытовой» линейке самая экстримальная.), с высотой подъема до 9 ,6 мм (серийный 7 ,6 ), остальные – чистый спорт. При установке валов следует иметь ввиду, что в новых (2003 г.) ГБЦ они могут задевать за приливы, причем, чем выше подъем, тем большая вероятность. Поэтому нужно обязательно проверять «прокрутку» вала, и при необходимости доработать ГБЦ .

Информация по теме:

1 . Тюнинговые и спортивные распределительные валы 16 V

2 . Тюнинговые и спортивные распределительные валы «СТИ»

3 . Тюнинговые и спортивные валы ОКБ «Двигатель»

4 . Тюнинговые и спортивные валы НПФ «Мастер Мотор»

4 . Тюнинговые и спортивные валы «Динамика»

5 . Немного о качестве валов «СТИ»

Регулировка разрезной шестерни (шкива Верньера).

Информация с сайта http://team-rs. ru

1 . Пометить на обоих, неподвижной и подвижной частях, стандартную метку, согласно стандартной шестерни.
2 . Установить на вал, надеть ремень и совместить все метки (коленвал, распредвал)
3 . Проконтролировать впускной и выпускной клапан 4 ‑го цилиндра: при совмещенных метках должно быть перекрытие (одинаково открытые впуской и выпускной клапаны). Если перекрытия нет (т.е. один открыт больше чем другой), ослабить винты шестеренки и повернуть вал относительно внешней части шестерни). По нахождении перекрытия – поставить метки на шестерне (как в п.1 ). В этом положении вал находится в точке перекрытия и точно совмещены метки коленвала и распредвала. Это условный «0 », от которого идет регулировка в зависимости от поставленных целей.
Если РВ проходит метку раньше КВ это «опережение», если позже – «запаздывание».

Подача топлива.

Регулятор Давления Топлива . Надеюсь, не нужно разъяснять, как важно поддерживать в рампе форсунок постоянное давление топлива. И, если при обычной городской езде штатного регулятора давления топлива вполне хватает, на высоких оборотах возникает ситуация, когда постоянно открытые форсунки приводят с общему снижению давления в рампе. Как следствие – снижение топливоподачи, плохой распыл, сбой в расчетах и пр. Поэтому при форсировании двигателя имеет смысл увеличить давление на 0 ,5 – 1 атм., в зависимости от степени форсировки двигателя. Естественно, что при этом необходимо скорректировать программу впрыска, что бы обеспечить правильный состав смеси. В последних «переходных» моделях и новых двигателях ВАЗ объемом 1 ,6 литра применена безсливная система, РДТ находится в баке в сборе с бензонасосом и работает с более высоким давлением 3 ,8 Атм.

Форсунки . При форсировании мотора вполне может сложиться ситуация, когда производительности (количество пропускаемого топлива) может просто не хватить. В таком случае потребуется замена форсунок на более производительные или установка второго ряда форсунок. Второй вариант довольно сложен и трудоемок, хотя и возможен даже на стандартном блоке «Январь 5 .1 », поэтому проще, все же установить более производительные форсунки, с производительностью от +15 % до +50 % (общедоступные форсунки от автомобилей ГАЗ применять нежелательно, т.к у них один плюс – большая производительность, все остальные – минусы, и самые жирные – быстродействие и нелинейная хар-ка в начале диапазона, там, где у ВАЗа ХХ.) Характеристики форсунок

Прошивка

Вне всяких сомнений, что для того, что бы получить максимальный эффект от доводки двигателя необходима соответствующая корректировка практически всех калибровок впрыска. Причем однозначно необходима тонкая доводка калибровок на конкретном автомобиле, в результате которой получается прошивка под конкретное «железо», его настройку, водителя и его стиль управления автомобилем. Окончательная настройка двигателя и прошивки – это, одной фразой – борьба за воздух, двигатель должен без помех потреблять максимально возможное количество воздуха, прошивка должна быть настроена на оптимальную подачу топлива и установку углов зажигания во всех режимах работы двигателя. С появлением для серийных версий прошивок Январь 5 инженерного блока J5 On-Line Tuner , (а позже и J7 On-Line Tuner) позволяющего на ходу, в режиме реального времени отстраивать калибровки этот процесс становится менее времяемким. Ранее существовали такие системы только под тюнинговые и спортивные блоки «Корвет» фирмы ABIT (Санкт-Петербург). В процессе настройки задача тюнера обеспечить правильный состав смеси – до 12 ,6 :1 в мощностном режиме и 15 ,5 –16 ,5 в экономичном.

Казалось бы все просто, но на деле это тонкий и кропотливый труд – состав смеси должен быть оптимален во всем диапазоне оборотов двигателя. Кроме этого существуют режимы мощностного обогащения, переходные режимы и пр… Приходилось много часов выкатывать с инженерным блоком, постоянно контролируя состав смеси. С газоанализатором (ГА) из-за его большой инерционности можно, но довольно неудобно работать. Большим прорывом является применения при настройке Альфометров – контроллеров широкополосных ДК фирмы «Innovatemotorsports» (USA).

Система выпуска ОГ.

Как правило, на тюнинговые автомобили устанавливают «пауки» 4 –2 ‑1 хорошо работающие в довольно широком диапазоне оборотов. Системы 4 –1 не прижились в гражданском тюнинге из-за очень узкого диапазона эффективной работы. Принцип работы такого выпуска основан на создании разряжения перед еще не открытым выпускным клапаном, что способствует лучшей продувке цилиндра.

Самым распространенным у нас «тюнингом» является установка «спортивного» глушителя. Самой распространенной (и, естественно, самым дешевой) является продукция Nex (имхо – полный отстой) и PowerFull, реже встречаются Remus, Asso, Sebring… Толк от такого глушителя может быть только в комплексе с прямоточным «пауком», фирменным основным и дополнительным глушителем с трубами увеличенного диаметра (не менее 55 мм для двигателя 1 ,6 и выше). Иначе – только глубоко пафосный звук. Причем Powerfull выпускает наименее «шумные» модели, ASSO – самые агрессивные и громкие. PRO-SPORT предлагает «банки» с возможностью регулировки «громкости» +/- 10 db с помощью съемного вкладыша. Ну и особый интерес вызывает глушитель Pro-Sport с электрическим (из салона) управлением громкостью, от стандарта до «Super-Sport» (разница 30 db). Звук выхлопа – дело вкуса, лично мне нравится тихий «рык» – это большая банка PowerFull (в центре) и двухтрубный (DTM) Remus. Однако цена первого 75 –80 USD, второго – больше 300 ..


PowerFull	Sebring	Pro-SPORT

Набор труб 51 мм	Сильфон	Резонатор

Ряды КПП, главная пара

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

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

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

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

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

Блокировка дифференциала.

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

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

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

Тормозная система

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

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

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

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

Подвеска

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


Спорт – краб 2108	Поперечина 2108	Опоры SS-20

Задний стабилизатор	Растяжка передняя 2110	Задняя растяжка 2110

Nitro Oxide System

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

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

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

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

Pесурс у форсированных моторов

Износ двигателя зависит, прежде всего от степени форсировки, нагрузки, условий эксплуатации и качества ГСМ. Режимы максимальных нагрузок в повседневной жизни используются крайне редко и, как правило, непродолжительное время. Поэтому можно смело утверждать, что при «гражданском» тюнинге ресурс двигателя практически не меняется. И, даже наоборот, может измениться в сторону увеличения. Доводка двигателя это, в большинстве случаев – индивидуальная высококвалифицированная ручная работа, точная подгонка, развесовка, балансировка ДВС. Используется самый современный инструмент, постоянно накапливается опыт и изучаются технологии. Разумеется, качество работы в этом случае несопоставимы с конвейерной сборкой.

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

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

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

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

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

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

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

http://www.performancetrends.com/

http://www.xede.com.au

http://innovatemotorsports.com

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?

Форсированный или тюнингованный двигатель: определяем трудозатраты.

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

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

Форсируем двигатель

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

Увеличение рабочего объема.
Снижение механических потерь.
Оптимизация процесса горения топливной смеси.
Увеличение компрессии.
Увеличение наполняемости цилиндров.

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

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

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

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

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

Тюнингование двигателя

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

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

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

Двигатель форсированный.

Что это такое?

Способами, увеличивающими производительность двигателя, являются:

действия, не имеющие характер конструктивных изменений;
действия с конструктивными изменениями;
установка компрессора.

Работы без конструктивных изменений

Для того чтобы мотор «задышал на полную», полностью убирают катализатор. Однако при этом следует учесть, что выхлопные газы будут значительно грязнее.

Тюнинг с конструктивными изменениями

Проводятся следующие доработки:

увеличивают цилиндры, расширяя объем мотора от 1,6 литра до 2,0 в отдельных случаях;
проделывают «гильзование», то есть монтируют более износостойкие детали;
устанавливают другой вариант коленчатого вала, выполненного из высокопрочных металлов и способного выдерживать сильные нагрузки;
его помещают в специальный блок с вкладышами, которые меняют на более надежные;
затем проводят замену поршней, шатунов и малосъемных колец — они, помимо специальных материалов, приобретают облегченный вес;
в конце наступает черед замены головки блока и распредвалов — здесь главной задачей будет лучшее наполнение камеры сгорания, и для этого фазы делают более широкими.

Установка компрессора

Заключение

Дефорсирование двигателя

Дефорсирование двигателя – это уменьшение его мощности. Зачем оно может потребоваться и чем оно выгодно? Во-первых, дефорсированный двигатель дольше не изнашивается и соответственно может намотать больший пробег, чем форсированный мотор. Во-вторых, вопросом дефорсирования сегодня часто задаются те, кто хочет снизить налоговые выплаты.

Если заводить разговор именно о тех, кто хочет сэкономить на налогах, то обычно речь идет лишь о форсировании на бумаге, а не на деле, то есть обман: мощность остается прежней, но в ПТС указано другое. Чем это выгодно? Тем, что для разных моделей авто установлен определенный порог мощности, начиная с которого повышаются налоговые выплаты. Например, мощность вашего двигателя 107 «лошадей», а «налог на роскошь» для вашей модели начинается со 100 л. с. Значит, если снизить мощность до 99 лошадиных сил, налог существенно сократится, да и страховка будет стоить меньше. При этом потеря в мощности будет незначительной и в бытовом использовании ее недостаток никак не ощутится. Другое дело, если бы сокращалось количество оборотов, что сразу бы стало заметно, но при дефорсировании двигателя число оборотов остается почти прежним. Обычно к дефорсированию двигателей «на бумаге» прибегают те, мощность чьего автомобиля находится вблизи к той заветной границе, когда налоговые выплаты можно будет уменьшить.

Как можно дефорсировать двигатель легально?

Если регистрирующий орган сам допустил ошибку и указал большее число «лошадок», то затем эти данные в ПТС можно изменить.

Например, мощность вашего авто согласно ПТС – 210 л. с., но официальный дилер приводит другую цифру, скажем, 150 л. с. То есть, мощность вашего авто явно завышена, и вы совершенно зря платите такой большой налог. Что делать в такой ситуации? Нужно обратиться в официальное представительство марки в стране и попросить их выдать справку, уточняющую данные идентификационного номера (VIN). Интересно, что даже в официальном представительстве вам могут выдать бумажку, где данные ненамного будут отличаться от тех, что указаны в ПТС. Тогда сделать ничего не получится.
Если же получить правильный документ (где указана мощность 150 л. с.) удалось, то следующий шаг – идти в МРЭО. Нужно показать там справку и попросить изменить данные в ПТС. Там или откажут совсем или попросят пройти экспертизу и принести соответствующее доказательство. После экспертизы, скорее всего, вам благополучно изменят данные в ПТС.

Можно дефорсировать двигатель физически

Это возможно, только если в линейке производителя двигателей есть менее мощный агрегат, который подойдет вашему авто. Для начала, нужно приобрести это менее мощный мотор. Потребуется так же договор купли-продажи и сертификат производителя. Замену нужно производить только в автосервисе. После замены там должны выдать соответствующий документ. Далее МРЭО. Сразу там изменения не внесут, а попросят пройти все ту же экспертизу. Если экспертиза будет пройдена без проблем, вам легко должны внести изменения в данные о мощности вашего авто.

Многим интересен так же вопрос: почему в Россию начинают поставлять авто с заниженной мощностью, хотя раньше поставляли машины со стандартными показателями? Это реальная мощность или просто приближенная к налоговому порогу на бумаге?
Производители уверяют, что действительно снижают мощность специально для России. Делается это в чипе, электронным способом. То есть двигатель правда дефорсированный. Увеличивать мощность обратно не рекомендуется по причине, которая была описана выше: потери в мощности обычному автолюбителю заметны не будут, так как он редко эксплуатирует авто на максимуме. Плюс, большую важность имеет максимальное число оборотов, а они практически не снижаются.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Форсирование мотора. Что такое форсированный двигатель? Только правда и видео материал

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, или , 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 , 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 , 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.

Что это такое

На видео показано, что такое форсированный двигатель:

Несколько способов повысить производительность ДВС

Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя подразумевает изменение фаз газораспределения.

Электронное и механическое форсирование ДВС

На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:

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:

Форсировка — это повышение выходных параметров двигателя: мощности и крутящего момента, обычно и оборотов. Она реализуется целым комплексом мер.

Классика форсировки — прямоточные сдвоенные карбюраторов

Многим хотелось бы иметь под ногой как можно больше «резвых скакунов», но не все представляют себе, какую цену они запросят. И не только в условных единицах. Поэтому, вначале нужно выяснить пределы своих желаний, исходя из возможностей не только своего conto, но также исходного материала. То есть — имеющегося автомобиля и его двигателя. Один предел может быть для чистокровного баварца, а совсем другой — для чисто советского москвича или волгаря. Скажу сразу, что последние клиенты и так близки к своему пределу рассыпания, поэтому говорить об их форсировке просто смешно.

Турбулентность потока на
резких перепадах сечения
каналов

Итак, у нас есть крепкий, модерный автомобиль, желательно с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, двумя распредвалами в (каждой) головке и надежда, что он может дать и выдержать большее. С чего начинать? Посмотрим, какие есть пути повышения мощности. И еще одно, если вы решили форсировать двигатель, то большой расход топлива причины вас не должны интересовать, поскольку при возрастании мощности двигателя само собой возрастет и расход.

Практическая инъекция

Основной метод форсировки — облегчение «дыхания двигателя». Под этим понимается не только снижение пассивных сопротивлений каналов впускного и выпускного трактов, но главное — увеличение параметра «время-сечение» клапанов, зависящего от ширины фаз газораспределения и высоты подъема клапанов. То есть чем выше обороты (а их увеличение — наиболее эффективный способ повышения мощности), тем раньше должен открыться и позже закрыться впускной клапан, чтобы свежий заряд успел наполнить цилиндр. Однако, при слишком раннем открытии и позднем закрытии смесь будет выталкиваться обратно, причем для каждых оборотов двигателя имеется свой оптимум. Он различен для каждого двигателя, поэтому окончательно подбирается на испытательном стенде. Чем выше степень форсировки, тем более узок рабочий диапазон оборотов двигателя, что вынуждает применять многоступенчатые коробки передач. Этот недостаток могут устранить или ослабить механизмы с регулируемым изменением фаз, однако они еще не вошли в практику тюнинга и требуют значительной реконструкции механизма газораспределения и головки.

Сопротивления впускного и выпускного трактов должны иметь плавные переходы сечений без резких изгибов, характерных для серийных автомобилей, и ступенек в их стыковках с каналами в головке, гладкую поверхность, желательно полированную или даже хромированную, а также максимально возможные проходные сечения.

На поверхности лежит идея использовать естественный скоростной напор воздушного потока для дозарядки цилиндров. Однако, давление этого напора слишком мало, чтобы повлиять на наполнение и мощность. Так, при скорости 100 км/ч оно составляет 0,0047 кр/см2, при 200 — 0,0189, а при 350 — 0,06. Большее влияние имеет низкая температура всасываемого воздуха.

Наилучшее наполнение обеспечивают системы впрыска топлива. Хороший эффект дают итальянские гоночные сдвоенные параллельные карбюраторы Weber 40(45) DCOE, многие годы безраздельно украшавшие гоночную технику, а сейчас хот-роды в их разнообразных вариантах. Для форсированных двигателей также предназначены одиночные горизонтальные и наклонные карбюраторы Dell’Orto, дающие хороший пик мощности, но больший расход топлива, и более чувствительные к регулировкам. Наиболее эластичную характеристику обеспечивают английские карбюраторы SU и аналогичные по устройству Stromberg и Bing с постоянным разрежением в диффузоре, а также японский Keihin. Американцы предпочитают местные четырехкамерные карбюраторы, например Holley или Carter, особенно в вариантах с компрессором.

Для снижения механических потерь и уменьшения динамических нагрузок на детали механизмов двигателя производится облегчение ответственных деталей: поршней, шатунов, клапанов, толкателей (кроме легких стаканчиков), коленвала и маховика.

Для высокой степени форсировки поршни изготовляют ковкой из деформируемых алюминиевых сплавов группы АК. Такие поршни выдерживают более высокие нагрузки, но имеют больший коэффициент теплового расширения, что требует большего рабочего зазора в холодном состоянии. Очень полезен масляный канал под днищем для охлаждения горячих зон поршня, однако это трудная задача. Некоторые форсировщики ухитряются делать его изнутри. Известная пo F1 фирма Mahle решила проблему по-другому. Она вырезает кольцевой канал сверху днища и вваривает туда кольцевую крышку электронным лучом.

Гоночные поршни выполняются с минимальной высотой и поверхностями трения и минимальным числом колец — 3 или даже 2. Сами кольца очень тонкие: 1 -1,2 мм для уменьшения напряжений при вибрациях и потерь на трение. Конечно, ресурс таких деталей невелик.

Большое влияние на нагрузки кривошипного механизма и механический КПД оказывает масса шатунов. К примеру, замена шатунов более легкими в спортивном варианте Skoda автоматически подняло мощность на 5 л.с. Тюнеры Audi облегчают стандартные шатуны на 100 г. Еще больший эффект дает применение легких кованых дюралевых шатунов. Однако, их делает мало фирм и они гораздо дороже стальных. Очень крутые фирмы, типа Porsche и им подобные, применяют в своих гоночных моторах титановые шатуны. Их изготовление требует сложной технологии, а, кроме того, их малая теплопроводность создает проблемы с перегревом вкладышей. Более перспективно изготовление шатунов из композитных материалов. Само собой подразумевается использование качественных вкладышей надежных фирм, иначе вся paбота не имеет смысла.

Стандартные системы смазки нуждаются в доработке во избежание отлива масла от деталей механизмов, особенно распределительного, под воздействием силы инерции в напряженных поворотах трассы. Для этого выполняются дополнительные каналы и трубки слива масла из головки, изменяются маслоприемники, применяются маслонасосы большей производительности. Иногда устанавливают дополнительный маслонасос. После этих доработок конечно же не дымит двигатель на холодную . Доработка бывает нужна и для системы охлаждения.

Облегченный на 5 кг
и стандартный коленвал Audi

Эффект дает и облегчение коленчатого вала и маховика. Для напряженного двигателя оба должны быть стальными, так как прочность чугунных недостаточна для высоких оборотов. Средний коленвал облегчается на 5 кг. Маховики иногда выполняются дюралевыми с напрессованным венцом и накладкой сцепления.

И после этих всех трудовых и финансовых подвигов Вам остается только добавить гоночное сцепление, «короткую» коробку передач, самоблокирующийся дифференциал, хорошие амортизаторы, усиленные тормоза, добавить жесткость облегченному кузову, соответствующие спойлеры, широкую резину, узнать какой бензин и какое масло лучше и залить их — и Вы уже почти гонщик. Не забудьте шлем и то, на что его надевают.

Что это такое?

Способами, увеличивающими производительность двигателя, являются:

Работы без конструктивных изменений

Тюнинг с конструктивными изменениями

Проводятся следующие доработки:

увеличивают цилиндры, расширяя объем мотора от 1,6 литра до 2,0 в отдельных случаях;
проделывают «гильзование», то есть монтируют более износостойкие детали;
устанавливают другой вариант коленчатого вала, выполненного из высокопрочных металлов и способного выдерживать сильные нагрузки;
его помещают в специальный блок с вкладышами, которые меняют на более надежные;
затем проводят замену поршней, шатунов и малосъемных колец — они, помимо специальных материалов, приобретают облегченный вес;
в конце наступает черед замены головки блока и распредвалов — здесь главной задачей будет лучшее наполнение камеры сгорания, и для этого фазы делают более широкими.

Установка компрессора

Заключение

Ни один серьезный тюнинг автомобиля не обходится без форсирования мотора. Данная процедура серьезно увеличивает мощность двигателя, а значит, повышает скоростные характеристики автомобиля. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое форсирование двигателя, как это делается, для чего это нужно и имеется ли в этом необходимость?

В чем заключается форсирование двигателя?

Во многих языках слово «форсирование» может переводиться как, «усиливать», «ускорять» и т. п. Независимо от типа двигателя, улучшение его скоростных характеристик производится при помощи замены стандартных деталей на улучшенные, изменения размеров определенных камер, регулировка систем питания, выхлопа и т. д. В настоящее время существует множество способов форсирования, которые позволяют, так или иначе, улучшить динамические свойства и добиться самой эффективной работы двигателя.

Недорогие способы форсирования двигателей

Видео — Тюнинг двигателя своими руками

На этом заканчиваются самые не дорогие способы форсирования двигателя. Как правило, они не позволяют серьезно повысить производительность мотора, однако требуют меньших финансовых затрат. А теперь, самое время узнать о более серьезных методах, которые реально улучшают характеристики двигателя.

Как форсировать мотор более эффективно

Увеличение рабочего объема мотора. По-другому такой способ называют «расточкой» цилиндров. Все знают, что чем выше объем двигателя, тем он мощнее. Поэтому, увеличение рабочего объема является обязательным при форсировании двигателя. Расширение стенок цилиндра выполняется как подгонка к новому размеру поршней. Это говорит о том, что растачивать цилиндры «от балды» — недопустимо. В первую очередь, приобретаются необходимые поршни и шатуны, а затем уже увеличение объема.

Гильзование . Такой способ можно назвать, как дополнение к первому. Дело в том, что при расточке стенок цилиндра, они теряют свои свойства и становятся менее прочными. Таким образом, вероятность выхода из строя блока цилиндров заметно увеличивается. Чтобы снизить износ стенок цилиндра, необходимо установить внутрь специальные гильзы, которые обладают хорошей износостойкостью. Таким образом, ресурс мотора увеличивается в разы.
Применение более легкого коленчатого вала . Облегчение коленвала является тоже обязательным условием форсирования. На самом деле, такая деталь выполняется из более прочного материала и имеет больший вес по сравнению со стандартной. Однако, при достижении оборотов отметки в 3000 об/мин начинает работать сила инерции, которая раскручивает его еще сильнее. Таким образом, достигается эффективная работа двигателя при заданных оборотах.

Не забудьте, что вместе с заменой коленчатого вала, в блок устанавливается специальная постель с вкладышами. Эта мера необходима для снижения износа блока цилиндров, которая достигается трением более твердого материала о более мягкое.

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

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

Зачем форсируют мотор? Нужно ли это?

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

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

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

Чем отличается форсированный. Чем опасно форсирование двигателя

Что это такое?

Способами, увеличивающими производительность двигателя, являются:

действия, не имеющие характер конструктивных изменений;
действия с конструктивными изменениями;

Работы без конструктивных изменений

Тюнинг с конструктивными изменениями

Проводятся следующие доработки:

увеличивают цилиндры, расширяя объем мотора от 1,6 литра до 2,0 в отдельных случаях;
проделывают «гильзование», то есть монтируют более износостойкие детали;
устанавливают другой вариант коленчатого вала, выполненного из высокопрочных металлов и способного выдерживать сильные нагрузки;
его помещают в специальный блок с вкладышами, которые меняют на более надежные;
затем проводят замену поршней, шатунов и малосъемных колец — они, помимо специальных материалов, приобретают облегченный вес;
в конце наступает черед замены головки блока и распредвалов — здесь главной задачей будет лучшее наполнение камеры сгорания, и для этого фазы делают более широкими.

Установка компрессора

Заключение

Что это такое

На видео показано, что такое форсированный двигатель:

Несколько способов повысить производительность ДВС

Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя подразумевает изменение фаз газораспределения.

Электронное и механическое форсирование ДВС

На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:

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:

Ну что, если уж начали тему тюнинга двигателя (читаем ), значит будем ее продолжать. В предыдущей статье я краем затронул переделку двигателя, его изменение в лучшую сторону, для работы с большими нагрузками и оборотами. Как это сделать? Что нужно менять? И как это называется? Предлагаю поговорить про форсирование …

«Форсированный» двигатель – это агрегат с улучшенными характеристиками, которые раскрывают весь потенциал двигателя и заставляют его работать с другими мощностями. Иногда прибавление в мощности может достигать «начального» значения агрегата, практически без потери ресурса. Например, было 110 л.с. — стало 220 л.с. Однако для такого «форсирования» нужно сменить чуть ли не полмотора.

Простыми словами мы проделываем множество работ, по увеличению полезного действия мотора — уменьшению трения, уменьшению отдачи КПД другим навесным агрегатам, при необходимости турбированию двигателя и т.д.

Способы увеличения производительности двигателя

Без внесения конструктивных изменений

1) Самым первым и относительно недорогим методом является прошивка блока ЭБУ (), вам заменяют стандартную программу на более «мощную». Причем практически без потери ресурса. Таким образом, можно достигнуть до 10% от мощности. Все дело в том, что многие производители реально душат движки в угоду экологии. Прошивка убирает эти ограничения. Небольшое видео.

Также верхняя часть может иметь всевозможные причудливые формы – делается это для большего сжатия. Шатуны и «кольца», производятся в комплекте и как обычно также состоят из прочных металлов, ведь кольцо, по сути трется о гильзу или о стенку блока, а поэтому должно выдерживать максимальные нагрузки.

6) Головка блока и распредвалы. Также меняют, основная задача сделать более полное наполнение камеры сгорания – для этого меняют фазы, делают их более широкими.

Можно добиться более высоких оборотов при «верхах». Однако на «низах», двигатель немного «тупеет» поэтому водителю приходится его часто «подкручивать». Важно помнить, что такой распредвал, должен работать в совокупности с измененным коленвалом, иначе невозможно! Вообще с головкой можно провести много различных манипуляций, посмотрите вот этот ролик, очень полезно.

Очень эффективный способ поднятия мощности. Многие изначально думают, что установка компрессора и является его – форсированием. Это в корне не верно, как вы уже поняли это комплекс мер.

Однако (или механический) является важнейшим элементом поднятия производительности. Принцип прост – на автомобиль устанавливается такое оборудование, которое проводится от коленвала. Благодаря нему, можно значительно улучшить крутящий момент двигателя. Про это я постараюсь написать отдельную статью.

ИТОГ

Форсирование двигателя это очень сложная, требующая тонких расчетов работа, которая позволяет достичь высоких результатов производительности и оборотов. Здесь задействованы практически все узлы и агрегаты, даже прошивку вам нужно будет менять! Так что такие работы нужно проводить осознанно, с пониманием зачем вы это делаете! Тогда и производительность двигателя, можно поднять на совершенно новый уровень. Лично видел когда из простых «ВАЗОВ» по 200 с лишнем лошадей выжимали.

В чем заключается форсирование двигателя?

Недорогие способы форсирования двигателей

Видео — Тюнинг двигателя своими руками

Как форсировать мотор более эффективно

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.

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?

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.

Преимущества принудительной индукции

Рабочий объем и эффективность атмосферного двигателя ограничивают его мощность. Двигатель может вдыхать только такое количество 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 падает с высотой. Плотность воздуха также уменьшается с температурой, потому что горячий воздух тоньше холодного.

Большинство стандартных безнаддувных двигателей достигают максимальной объемной эффективности от 75% до 85%.

Малый или большой блок Двигатели Chevy, Ford или Chrysler обычно ограничены двумя клапанами на цилиндр и фиксированными фазами газораспределения, но если вы работаете над двигателем последней модели, несколько клапанов на цилиндр и регулируемые фазы газораспределения могут помочь улучшить дыхание. эффективность.

Другие приемы улучшения воздушного потока и объемного КПД в безнаддувном двигателе

• Установка распредвала с более высоким подъемом и увеличенным сроком службы.

• Модификация стандартных головок или их замена на послепродажные рабочие головки с большими клапанами и лучшими портами.

• Установка впускного коллектора с более высокими и длинными направляющими, чтобы помочь набрать больше воздуха в цилиндры.

• Установка большего корпуса дроссельной заслонки или карбюратора (или нескольких карбюраторов), которые могут пропускать больше 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 переходных труб, которые помогают улучшить поток воздуха из цилиндров.

Благодаря таким улучшениям можно повысить объемный КПД двигателя до 90% или даже выше.Но для достижения 100% или более высокого объемного КПД (особенно при более высоких оборотах в минуту) обычно требуется какой-либо тип системы принудительной индукции, такой как турбонагнетатель или нагнетатель.

Принудительная индукция

Система принудительного впуска преодолевает ограничения атмосферного давления, нагнетая больше воздуха в цилиндры. Следовательно, выходная мощность двигателя становится функцией от 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, намного проще нагнетать воздух в двигатель с помощью турбонагнетателя или нагнетателя, чем всасывать его только с помощью всасываемого вакуума.

Даже при относительно умеренной величине наддува, скажем, от 6 до 8 фунтов на квадратный дюйм, система принудительной индукции может легко увеличить выходную мощность типичного уличного двигателя на 150 или более лошадиных сил.

Увеличьте давление наддува до 14–16 фунтов на квадратный дюйм, и вы обычно можете удвоить выходную мощность большинства двигателей. Поднимите его еще сильнее, и вы отправитесь на гонки.Тогда задача состоит в том, чтобы построить двигатель, чтобы он мог безопасно справляться с дополнительной мощностью, не ломая ничего (к чему мы скоро вернемся).

Различия в воздушной индукции

Турбокомпрессор использует горячие выхлопные газы для вращения колеса турбины на высоких скоростях, которое коротким валом соединено с рабочим колесом внутри корпуса компрессора. Крыльчатка всасывает воздух в корпус турбонагнетателя, сжимает его и толкает в двигатель, создавая давление наддува.Когда он сжимается, воздух нагревается, 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.

Комплекты

Turbo доступны для многих популярных приложений и значительно упрощают установку, предоставляя все оборудование и водопровод, необходимые для установки на конкретный автомобиль, включая топливные форсунки с более высоким расходом, в некоторых случаях топливный насос с более высоким расходом и специальный инструмент для настройки. для повторной калибровки блока управления двигателем.

Для сравнения, наддув

обычно обеспечивает более мгновенный отклик дроссельной заслонки в зависимости от типа используемого нагнетателя. Нагнетатель — это нагнетатель с ременным приводом, поэтому он несколько менее эффективен, чем турбонагнетатель, потому что он отбирает мощность от двигателя для привода нагнетателя. Турбо-двигатель бесплатно получает энергию привода от выхлопа, но также создает небольшое противодавление, снижающее мощность, которое необходимо преодолеть, прежде чем он разовьет наддув и начнет вырабатывать мощность.

Нагнетатель с принудительным смещением (также называемый нагнетателем типа «Рутс») — как на ZR1 Corvette, GT 500 Shelby Mustang, Roush Mustang и многих уличных удилищах — имеет лопастные роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, которые нагнетают воздух в двигатель.Развиваемое давление наддува зависит от частоты вращения двигателя и понижающей передачи шкива нагнетателя.

Для сравнения: «центробежный» нагнетатель не имеет роторов, вращающихся в противоположных направлениях, но использует конструкцию компрессора, аналогичную конструкции крыльчатки турбонагнетателя. Повышение скорости вращения больше похоже на турбо, но реакция на газ лучше из-за настройки ременного привода.

Комплекты

Supercharger доступны для многих популярных уличных двигателей и обычно предлагают прирост мощности от 150 до 200 или более лошадиных сил, с чем может справиться большинство стандартных блоков.Но необходимы дополнительные модификации для поддержания надежности двигателя с более высокими уровнями наддува.

Неисправности турбонагнетателя и проблемы с двигателем

Неисправности турбокомпрессора часто являются результатом плохой смазки или поломки масла. Высокая температура в выхлопном корпусе турбонагнетателя передает много тепла подшипникам вала в центральном корпусе. Если подача охлаждающей жидкости или масла в корпус турбокомпрессора ограничена или потеряна, это может вызвать отказ подшипника.Синтетическое масло рекомендуется для двигателей с турбонаддувом, поскольку оно лучше выдерживает более высокие температуры, чем обычное масло. Также необходима регулярная замена масла.

Поскольку турбокомпрессоры увеличивают компрессию и мощность, они также увеличивают тепло и давление внутри камер сгорания двигателя. Это может усложнить жизнь прокладке головки, если только прокладка не сможет справиться с дополнительным наддувом.

Многие прокладки головки блока цилиндров, которые используются в заводских двигателях с турбонаддувом, изготовлены из многослойной стали (MLS).Прокладка головки MLS обычно состоит из трех-пяти слоев стали. Наружные слои обычно имеют тиснение и покрываются каким-либо типом высокотемпературного синтетического каучука, в то время как центральный слой может быть плоским и больше похож на прокладку. Прокладки MLS более долговечны, чем типичные прокладки головки из композиционного материала, и могут выдерживать более высокие температуры и давления в условиях турбонаддува. Прокладки головки MLS на вторичном рынке часто доступны в качестве обновления для замены прокладок головки на многих двигателях без наддува, а также на более старых двигателях с турбонаддувом, которые могут не иметь прокладки головки MLS.

Оригинальное оборудование Прокладки головки блока цилиндров MLS обычно требуют чрезвычайно гладкой (30 RA или меньше) поверхности как головки цилиндров, так и блока цилиндров, но большинство вторичных прокладок MLS имеют покрытия, позволяющие покрыть шероховатость поверхности в два раза (60 RA).

Модификации двигателя

Каждый раз, когда вы настраиваете двигатель для клиента, который будет использовать какой-либо тип сумматора мощности, потребуются серьезные обновления или модификации, чтобы безопасно справиться с увеличением мощности.Какие моды и сколько будут зависеть от движка и приложения. Двигатель, устанавливаемый на дрэг-кар или какой-либо другой гоночный автомобиль, может не наматывать много миль за сезон, но те мили, которые он пробегает, будут тяжелыми милями на полном газу и под большой нагрузкой. С другой стороны, уличные двигатели проводят большую часть своего времени при относительно небольших нагрузках и лишь изредка используются для выработки максимальной мощности. Но ожидается, что они без особых проблем проработают десятки тысяч миль.Таким образом, можно утверждать, что долговечность двигателя не менее важна для обоих типов приложений сумматора мощности.

Обновления, необходимые для работы с сумматорами мощности, будут зависеть от двигателя и уровня мощности, на который он рассчитан. Для типичного уличного применения замена штатных поршней, шатунов и коленчатого вала обычно не требуется, если только клиент не хочет добиться безумных уровней мощности. Большинство стандартных блочных двигателей V8 могут безопасно обрабатывать от 150 до 200 дополнительных лошадиных сил на улице без каких-либо серьезных проблем.

Когда выходная мощность двигателя превышает 600 л.с. с малым блоком или 800 л.с. с большим блоком, обновления становятся обязательными с добавлением сумматоров мощности.

Что такое естественная и принудительная индукция в двигателях внутреннего сгорания? »Science ABC

Процесс сжатия и подачи в двигатель плотного и богатого кислородом воздуха для улучшения характеристик сгорания известен как принудительная индукция.

Если бы кто-нибудь сказал вам, что автомобильные двигатели дышат так же, как люди, вы, вероятно, отклонили бы эту идею как бред.Однако подумайте об этом так … каждая реакция сгорания включает потребление кислорода для высвобождения энергии в той или иной форме, поэтому давайте распространим ту же логику на двигатели. Общеизвестно, что двигатели работают на топливе, но это верно лишь отчасти, поскольку для сжигания топлива требуется кислород, и оно не может сгорать само по себе.

Смесь воздуха и топлива сжигается внутри двигателя для выработки энергии, которая используется в качестве механической энергии (Фото: yucelyilmaz / Shutterstock)

Таким образом, все автомобили оснащены системой впуска, которая всасывает, фильтрует и смешивает воздух. с топливом для образования горючего «заряда», который затем подается в двигатель.Этот заряд горит и генерирует энергию, которая затем используется в виде механической энергии и может вращать колеса.

Что такое естественная и принудительная индукция в автомобилях?

Система впуска воздуха втягивает свежий воздух из атмосферы и подает его в двигатель через впускной коллектор (Фото предоставлено: One Photo / Shutterstock)

Процесс подачи воздуха в двигатель, чтобы могло произойти сгорание, известен как стремление или индукция. Индукция может быть естественной или принудительной, в зависимости от конструкции двигателя.

Двигатель, который втягивает воздух при атмосферном давлении за счет создания вакуума в системе впуска воздуха, известен как двигатель без наддува, и это явление называется естественной индукцией.

Однако некоторые двигатели оснащены устройствами, которые позволяют им всасывать воздух с давлением на выше, чем атмосферное давление. Эти устройства называются нагнетателями, а процесс называется принудительной индукцией.

Что такое принудительная индукция?

Концепция принудительной индукции легко объясняется с помощью «аналогии с чемоданом».Нехватка места в чемоданах — обычное дело во время путешествий. Хотя для нас логично просто получить вторую сумку, мы распаковываем ее и стараемся втиснуть как можно больше багажа в первую сумку, чтобы полностью избежать хлопот, связанных со второй сумкой.

Эта «более эффективная» упаковка позволяет нам перевозить лишний багаж (и делать больше покупок, если мы в отпуске), не требуя дополнительной сумки.

Сжатие воздуха с помощью принудительной индукции похоже на сжатие багажа для размещения большего количества вещей (Фото: izzet ugutmen / Shutterstock)

Та же концепция может быть применена к двигателям.Теоретически двигатель может вместить столько воздушно-топливной смеси, чтобы помочь ему выработать свою номинальную мощность. Чтобы получить больше мощности, в идеале нужно искать двигатель большего размера, но принудительная индукция может помочь «обмануть», сжимая больше заряда в том же пространстве, тем самым помогая сжигать больше топлива и генерировать мощность, превышающую номинальную.

Нагнетатели

Как указывалось ранее, сжатие воздуха достигается с помощью устройства, называемого нагнетателем.

Нагнетатели — это механические насосы, которые сжимают воздух и подают его во впускной коллектор (канал, через который горючий заряд попадает в камеру сгорания в двигателе).

Для работы насосов требуется мощность, и нагнетатель ничем не отличается. Нагнетатель будет получать мощность от двигателя с помощью шкива и ремня, чтобы сжимать воздух и подавать его обратно. Однако, как и нагнетатель, многие другие жизненно важные функции, такие как кондиционер и усилитель рулевого управления, зависят от самого двигателя. Таким образом, нагнетатель увеличивает нагрузку на двигатель, что сводит на нет преимущества. Это стимулировало разработку турбокомпрессора, устройства, которое зависит не от мощности двигателя, а от выхлопных газов!

Вверху: нагнетатель, подключенный к двигателю. Внизу: нагнетатель получает энергию от двигателя для сжатия воздуха и подачи его обратно в двигатель (Фото предоставлено Владимиром Горбовым и Studio BKK / Shutterstock)

Турбокомпрессоры

Турбокомпрессор механическое устройство, состоящее из турбины, соединенной с компрессором.Выхлопные газы двигателя на своем пути вращают турбину, которая, в свою очередь, вращает компрессор. Теперь этот компрессор сжимает свежий воздух и подает его в двигатель, таким образом достигая того, чего может достичь нагнетатель без дополнительной нагрузки на двигатель.

Вверху: турбокомпрессор, внизу: турбокомпрессор получает энергию от выхлопных газов для сжатия воздуха и подает свежий воздух в двигатель (Фото: Sanit Fuangnakhon & Studio BKK / Shutterstock)

Системы принудительной индукции также содержат важную вспомогательную систему : интеркулер.Поскольку воздух находится под давлением в нагнетателях, его температура повышается, что может вызвать преждевременное сгорание внутри двигателя, что в долгосрочной перспективе пагубно сказывается на его целостности. Таким образом, сжатый воздух проходит через теплообменник, который охлаждает его перед подачей в камеру сгорания. Этот процесс теплообмена известен как промежуточное охлаждение.

Хотя турбонаддув является подмножеством наддува, эти термины находят четкое применение в автомобильной промышленности. Хотя наддув как таковой стал реже, популярность турбонаддувных установок растет.

Преимущества и недостатки наддува (и турбонаддува)

По мере того, как появляется возможность втиснуть больше воздуха и топлива в одно и то же пространство, вы можете получить больше мощности, не вкладывая средства в двигатель большего размера. Однако за эту мощность приходится платить из-за недостатков, присущих конструкции устройств с принудительной индукцией.

Самый значительный недостаток заключается в снижении экономии топлива из-за того, что в двигатель подается больше топлива. Чтобы преодолеть этот недостаток, инженеры теперь оборудуют автомобили двигателями меньшего размера, чтобы вырабатывать ту же мощность, что и их более крупные аналоги, при этом применяя принудительную индукцию.

Более мощный двигатель в пикапах, например, будет потреблять больше топлива по сравнению с легковыми автомобилями из-за большей мощности (Фото: Nuk2013 / Shutterstock)

Например, автомобиль, который изначально был оснащен 2-литровым двигателем. (мощность по топливовоздушной смеси) двигатель мощностью 120 кВт может развивать ту же мощность, что и 1,2-литровый двигатель с турбонаддувом. Поскольку размер второго двигателя меньше, он будет потреблять меньше топлива и уменьшать пробег.

Второй недостаток состоит в том, что нагнетатели и турбокомпрессоры не дают дополнительную мощность сразу.Это происходит из-за того, что движущиеся части этих устройств не сразу достигают полных рабочих скоростей из-за инерции.

В то время как этот разрыв в блоке питания едва заметен в нагнетателях, он довольно заметен в турбокомпрессорах и называется турбо-лагом. Это привело к развитию многоступенчатого турбонаддува, при котором меньшие турбокомпрессоры используются для более низких оборотов двигателя, а более крупные турбокомпрессоры используются для высоких оборотов двигателя.

Промежуток между нажатием педали акселератора и получением наддува от двигателя известен как задержка наддува.Это очень заметно в турбокомпрессорах.

Текущее использование и будущее принудительной индукции

Статьи по теме

Принудительная индукция находит применение как в коммерческих, так и в высокопроизводительных приложениях. Для производителей автомобилей это простой способ поставлять небольшие двигатели, соответствующие нормам безопасности и выбросов, при этом обеспечивая прилично мощный автомобиль. В культуре производительности и модификации это недорогой способ выработки большей мощности в уже мощной системе.

Однако будущее принудительной индукции мрачно, так как ей суждено встретить очень неизбежную кончину, когда двигатель внутреннего сгорания исчезнет в недалеком будущем!

Как работают турбокомпрессоры — Gear Patrol

Воздух. Топливо. Искра. Уберите одну из машины, и вы быстро никуда не поедете. Увеличьте один, например воздух, и все станет интереснее. Больше воздуха — больше мощности — принцип принудительной индукции. Сжимая всасываемый воздух перед подачей его в камеру сгорания, принудительная индукция втягивает больше воздуха вместе с, соответственно, большим количеством топлива.Это приводит к увеличению штанг. Стрелы большего размера обеспечивают более быстрое и мощное вращение коленчатого вала. С точки зрения мощности и крутящего момента это хорошо: двигатели с принудительной индукцией всегда будут выше своих безнаддувных эквивалентов.

Две системы, наддув и турбонаддув, делают все это возможным. Они различаются главным образом тем, как они создают наддув: там, где турбокомпрессор вращается выхлопными газами, нагнетатель приводится в действие шкивом через коленчатый вал. Но прежде чем мы рассмотрим их различия, обсудим, почему они не используются повсеместно, и попытаемся выяснить, лучше ли одна из них, чем другая, давайте взглянем на некоторые основы повышения, которые применимы к обеим системам.

БОЛЬШЕ СКАЗОК ИЗ ТАРМАКА: 50 самых знаковых автомобилей в истории | Полный привод против полного привода | 50 самых знаковых мотоциклов в истории мотоциклов

Boost Basics

Boost описывает величину давления, которое создает система принудительной индукции. Типичная система этого нового хлыста, на который вы пристально следили, обычно создает дополнительное давление от шести до восьми фунтов на квадратный дюйм (psi). По сравнению с безнаддувным двигателем, этот форсированный зверь всасывает почти на 50% больше воздуха.По причинам, упомянутым выше (а именно, более крупные стрелы), это позволяет двигателям меньшего объема работать выше своего весового класса, при этом 4-цилиндровые двигатели вырабатывают мощность, обычно зарезервированную для блоков с 6 и 8 цилиндрами, в то время как ~~поражает~~ целей EPA в процессе . К сожалению, есть некоторые ограничения.

Проблема заключается в соотношении воздух-топливо (AFR), с которым может справиться двигатель. Оптимальный AFR обеспечит достаточно воздуха, чтобы сжечь все доступное топливо. Это полностью эффективное сгорание называется стехиометрической смесью, или стехиологической, и имеет AFR 13: 1 — тринадцать частей воздуха на одну часть топлива.Но стехиометрические смеси горят очень «горячими» и могут повредить внутренние части двигателя при падении молота. При высокой нагрузке двигатели работают на более высоких оборотах в минуту (обороты в минуту) и просто не могут рассеивать дополнительное тепло. Это создает детонацию или предварительную детонацию, которая приводит к слишком высокому уровню сжатия в цилиндре. Чтобы сохранить это вместе, программное обеспечение для управления двигателем заставляет двигатели работать на богатой стороне, чтобы охладить головки цилиндров. В двигателях с принудительной индукцией применяются аналогичные решения для охлаждения больших стрел и смягчения обжигающих стенок цилиндров.Именно поэтому ваш хлыст с принудительным кормлением требует особого внимания на помпах.

Удвойте удовольствие, удвойте удовольствие

Представленный FIA в 1982 году, класс раллийных гонок Группы B включал в себя одни из самых невероятных автомобилей и пилотов, когда-либо украшавших автоспорт. За короткий четырехлетний период группа B увидела, что уровень технологий и мощности автомобилей растет в геометрической прогрессии. Уровни наддува были практически неограниченными — в результате количество лошадиных сил победивших автомобилей удвоилось за пять лет.

Lancia Delta S4 — яркий пример превышения мощности Группы B. Он был оснащен 1,8-литровым 4-цилиндровым двигателем, который использовал двойной наддув для развития безумной мощности. Нагнетатель служил для ускорения при низких оборотах, в то время как турбокомпрессор включался выше своей точки запаздывания, чтобы автомобиль продолжал тянуть. Система может в совокупности производить наддува 73,5 фунта на квадратный дюйм и генерировать 1000 лошадиных сил. Надежность на гоночной трассе требовала возврата к более управляемым 500 л.0 секунд — по гравию.

К счастью, надежда не потеряна: сегодня Volvo начинает баловаться своими шведскими близнецами.

Вращение на турбинах

Когда двигатель выполняет свой нормальный цикл, выхлопные газы выходят через выпускной коллектор. В двигателе с турбонаддувом эти газы перенаправляются, чтобы проходить через турбину и вращать ее. Вращение этой турбины создает вакуум, который всасывает и сжимает воздух перед тем, как нагнетать его во впускной коллектор двигателя.По мере того, как двигатель вращается быстрее, турбонагнетатель также вращается, тем самым нагнетая еще больше воздуха в двигатель. Неиспользованный воздух выпускается через байпас.

Турбонаддув используется почти столько же, сколько и автомобиль. Несмотря на то, что она была запатентована в 1905 году швейцарским инженером Альфредом Бючи, потребовалось некоторое время, прежде чем турбина с вращающимся выхлопом нашла себе пристанище под капотом. Oldsmobile Jetfire 1962 года стал первым автомобилем, оснащенным двигателем с принудительной подачей двигателя, вскоре после этого его примеру последовал легендарный Corvair Monza Spyder. К сожалению, высокая степень сжатия и детонация вызвали проблемы с надежностью, и турбонагнетатель сгорел всего за один модельный год.BMW был следующим производителем, который почти десять лет спустя экспериментировал с индукцией выхлопных газов со своим культовым турбомотором 2002 года.

Турбо-лаг — время, необходимое для раскрутки турбины с приводом от выхлопных газов, — это основная трудность, связанная с турбонаддувом. Для достижения оптимального наддува турбина должна вращаться с определенной частотой вращения или выше. Это происходит только тогда, когда через систему проходит нужное количество выхлопных газов. Во время задержки автомобиль может чувствовать себя почти анемичным, а затем внезапно включается полная мощность. Такое ощущение, что вы попали задним ходом.

Современные турбины смягчают отставание с технологией — например, настройки твин-турбо как в последовательном, так и в параллельном форматах. В параллельном формате две турбины меньшего размера на каждом золотнике выхлопной группы быстро объединяются, чтобы создать такую же мощность, как у большего, склонного к задержкам агрегата. В последовательных системах используется сложная сантехника, чтобы выделить одну турбину для вращения при любых условиях, при этом второй блок отключен. Затем, с заданной частотой вращения, второй блок запускается и обслуживает весь Monty.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией (VGT) очень эффективны для уменьшения задержки.При малой нагрузке VGT действуют как небольшой турбонагнетатель, обеспечивая эффективный поток мощности. По мере того как ваша правая нога становится тяжелее, положение лопаток турбины смещается, и диапазон мощности увеличивается линейно, пока вы не достигнете красной черты, не сместитесь и не сделаете это снова. Из-за их минимальной задержки и присущих им низких порогов наддува, VGT чрезвычайно эффективны при выдаче оптимального наддува во всем диапазоне оборотов; это также делает их дорогими и редкими.

С наддувом и готово

Нагнетатель (также называемый «нагнетателем») приводится в действие ремнем, подобным ремню привода вспомогательных агрегатов, который вращает ваш кондиционер.Коленчатый вал двигателя вращается, так же как и нагнетатель. Это вращение создает вакуум, который всасывает и сжимает воздух, который затем нагнетается непосредственно во впускное отверстие. Взаимосвязь прямого привода нагнетателя и двигателя создает очень линейный диапазон мощности. Конструкция нагнетателя с прямым приводом означает, что наддув происходит мгновенно, а за счет сжатия и подачи фиксированного объема воздуха в прямой зависимости от числа оборотов двигателя оптимальный наддув доступен при любом положении дроссельной заслонки. Эта линейная зависимость также означает, что величина наддува, создаваемая при 6000 об / мин, вдвое больше, чем при 3000 об / мин.

Mercedes-Benz был первым автомобилем с наддувным двигателем (с наддувом) в 1921 году. Названный Kompressor (название, которое используется до сих пор), это был первый дорожный автомобиль с принудительной индукцией. Другие производители быстро последовали их примеру, положив начало эре специальных омологаций, в том числе культовому Blower Bentley.

В общем, нагнетатели страдают, потому что они должны «украсть» мощность двигателя, к которому они привязаны, чтобы работать — иногда требуется до половины мощности двигателя без наддува.Нагнетателю на вершине топливного драгстера требуется мощность, равная мощности Bugatti Veyron, чтобы начать вращение. Во всех случаях мощность, развиваемая нагнетателем, создает эффект чистой прибыли, но она также приводит к проблемам с эффективностью при использовании в обычных транспортных средствах.

Большинство производителей, даже подразделение Mercedes AMG, начали отходить от наддува в пользу экспериментов с выхлопными газами. Зависимость турбонагнетателя от кинетической энергии, которая в противном случае была бы потрачена через выхлопную трубу, означает, что нет необходимости создавать дополнительные выбросы, ограничивающие EPA, для создания наддува.Кроме того, благодаря различным технологическим усовершенствованиям, внесенным в турбокомпрессоры и другие внутренние компоненты двигателя, такие как прямой впрыск, производители могут добиться увеличения мощности без жертв, которые традиционно ограничивали принудительную индукцию. Однажды было сказано, что в поисках лошадиных сил нет замены водоизмещению. К счастью для всех нас, свинцов, сжигающих ископаемое топливо, это уже не так.

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

Незаменимое введение в принудительную индукцию

Вынуждает ли ваш грузовик работать сверхурочно при движении по самым небольшим уклонам? Вы избегаете крутых троп, опасаясь не преодолеть весь путь? Неужели даже малолитражки безнаказанно проезжают мимо вас? Разве вы не хотите, чтобы у вашего грузовика было больше мощности? Что ж, не смотрите дальше, для этого есть решение.Добавление нагнетателя или турбонагнетателя к вашей поездке может быть только ответом на проблемы с выходной мощностью вашего грузовика.

Преимущества двигателя с наддувом перед атмосферным не являются секретом. У него, несомненно, лучшее соотношение мощности и веса, он более эффективен, а принудительная индукция значительно улучшает характеристики на больших высотах.

Двигатель внутреннего сгорания — это, по сути, большой воздушный насос, который всасывает воздух с одного конца и выдувает выхлопные газы с другого — конечно, с побочным продуктом работы.Двигатель считается «безнаддувным», если он работает с использованием поступающего воздуха при нормальном атмосферном давлении (14,7 фунта на квадратный дюйм на уровне моря или около одного бара) и без внешнего компрессора. Следовательно, во впускном коллекторе безнаддувного двигателя обычно имеется разрежение. Вы можете значительно улучшить характеристики двигателя без наддува, добавив к нему принудительную индукцию.

Принудительная индукция
Система принудительного впуска создает более плотный заряд воздуха, который попадает в двигатель.Это создает условие положительного давления внутри коллектора, делая больше кислорода доступным для сгорания в том же объеме воздуха. В этот момент можно добавить больше топлива для смешивания с дополнительным кислородом, создавая больше мощности, но при этом делая это более эффективно.
Компрессор с принудительной индукцией может приводиться в действие механически или от выхлопных газов. Если он приводится в движение механически (обычно коленчатым валом), это нагнетатель. Если он приводится в движение выхлопными газами, то это турбокомпрессор.Независимо от того, обсуждаем ли мы двигатели, работающие на бензине или дизельном топливе, теория принудительной индукции остается неизменной: воздух поступает в двигатель, создавая сценарий положительного давления (под наддувом) во впускном коллекторе и значительно улучшая объемный КПД двигателя. двигатель.
Почувствуйте ускорение Turbo Boost
Турбокомпрессор — это компрессорный агрегат, который приводится в действие горячими расширяющимися выхлопными газами для создания более плотного воздушного заряда. Он состоит из двух основных частей: турбины и компрессора.
Турбокомпрессоры
могут быть размещены в различных местах внутри моторного отсека, но в современных автомобилях самая большая проблема при разработке комплекта — это установка его в моторном отсеке.
Корпуса турбины и компрессора соединяются вместе, а турбоагрегат обычно устанавливается непосредственно на конце выпускного коллектора или на кронштейне, прикрепленном к двигателю. Колесо турбины и компрессора раскручивается выходящими отработанными газами; преобразование давления газа в механическую энергию.Это дает турбонагнетателям возможность исключительно хорошо компенсировать большую высоту за счет более быстрого вращения турбины, чтобы учесть более разреженный воздух.
В системах турбонаддува
используются перепускные клапаны и продувочные клапаны для обеспечения безопасной работы как двигателя, так и турбонагнетателя. Перепускная заслонка регулирует поток выхлопных газов, поступающих в турбину; это контролирует, насколько сильно повышается (и как подавляется избыточное усиление). Контроллер наддува в кабине позволяет вам вручную регулировать уровни наддува на лету для большей или меньшей мощности.
Выпускной клапан между компрессором и двигателем используется для сброса больших объемов избыточного сжатого воздуха, когда дроссельная заслонка закрыта. Этот сброс избыточного давления воздуха предотвращает возможное повреждение турбины. Турбинам требуется внешняя подача масла из системы подачи моторного масла, но они не требуют специального обслуживания и обычно служат столько же, сколько и двигатель.
Поскольку турбокомпрессор приводится в движение выхлопными газами, наддув не начнется, пока выхлопные газы не разовьются достаточно быстро, чтобы начать создавать положительное давление на стороне компрессора турбонагнетателя (это известно как турбо-лаг).Когда система не находится в режиме наддува, нет необходимости добавлять дополнительное топливо, поэтому они, естественно, более экономичны, чем нагнетатели.
Так как нет прямого механического соединения с двигателем, есть также незначительные паразитные потери с турбонагнетателем; однако наблюдается увеличение противодавления выхлопных газов, которое увеличивает насосные потери (намного превышаемые увеличением мощности). Несмотря на то, что турбокомпрессоры приводятся в движение горячими выхлопными газами, они, как правило, имеют лучший адиабатический КПД (способность сжимать воздух без добавления избыточного тепла к воздуху), чем нагнетатели.
Ох уж этот нагнетатель ныть
Нагнетатель — это воздушный компрессор или нагнетатель воздуха, который приводится в движение коленчатым валом двигателя механически. Это можно сделать с помощью ремня, вала, шестерен или цепи. Наиболее распространенный метод в автомобильной промышленности — это ременная или зубчатая передача. Поскольку нагнетатель напрямую связан с двигателем, он несет больше паразитных потерь мощности, чем турбонагнетатель. Есть два способа, которыми нагнетатель создает наддув: через внешнее сжатие или внутреннее сжатие.
Пытаясь не упускать из виду широкий спектр стилей дизайна нагнетателя и не отвергать какой-либо конкретный дизайн как копию другого, мы собираемся сказать, что на рынке доступны три основных варианта нагнетателей: корни (нагнетатели), винтовой вариант нагнетателя Рутса и центробежного нагнетателя.
Нагнетатель типа «рут» был первым в своем роде. Это устройство объемного действия, которое подает почти одинаковый объем воздуха за один оборот на любой скорости.Обычно, установленный на коллектор наверху двигателя, он имеет более низкий адиабатический КПД; к тому же он страдает от перегрева и невозможности добавить интеркулер.
Воздуходувка Рутса создает наддув за счет противотока, который сжимает поступающие во впускной коллектор газы. Хотя он менее эффективен, чем сжатие воздуха внутри корпуса, он имеет безошибочный внешний вид и звук, которые всегда будут востребованы.
Доступен ряд нагнетателей винтового типа, и хотя они могут напоминать нагнетатели Рутса, есть одно очень четкое различие: эти внутренние компрессорные агрегаты создают давление в своих собственных корпусах, что приводит к большой разнице давлений между их входами и выходами. .
Комплект
ProCharger F-150, установленный на двигателе Ford объемом 5,0 л-8, дает ему примерно 50-процентный прирост мощности при использовании примерно шести фунтов наддува. При другом общем соотношении этот автономный нагнетатель может быть увеличен до восьми или девяти фунтов наддува для 70-процентного скачка мощности.
Вместо лопастных роторов в винтовых компрессорах прямого вытеснения используются два спиральных винта с зацеплением, которые сжимают воздух и проталкивают его в двигатель. Из-за расположения винтового компрессора установка промежуточного охладителя «воздух-воздух» невозможна, хотя в некоторых комплектах используется система промежуточного охлаждения «жидкость-воздух».Винтовые нагнетатели более эффективны, чем воздуходувки, но менее эффективны, чем центробежные компрессоры.
Наконец, центробежный нагнетатель — это нагнетатель, который создает наддув, используя центробежную силу для сжатия воздуха и проталкивания его в двигатель. Обычно он устанавливается на передней части двигателя с помощью кронштейна и приводится в движение ремнем, вращаемым коленчатым валом. Чаще всего он включается в систему ремня привода вспомогательных агрегатов.
Центробежные агрегаты имеют внутри зубчатый привод, чтобы вращать компрессор со скоростью, намного превышающей скорость вращения коленчатого вала.Скорость воздуха меняется на давление за счет использования диффузора, который снижает скорость воздуха и обеспечивает выброс воздуха под высоким давлением в сторону двигателя.
Этот динамический компрессор не ограничен выходом фиксированного объема, и давление может увеличиваться по мере того, как он вращается быстрее. Это делает его более эффективным устройством, чем компрессор или нагнетатель прямого вытеснения. Еще одним преимуществом центробежного нагнетателя является возможность легко оборудовать его промежуточным охладителем воздух-воздух.
Все об этой силе
Как нагнетатели, так и турбонагнетатели могут добавить значительную мощность за счет увеличения объемного КПД двигателя.Объемный КПД — это показатель того, насколько хорошо двигатель может перемещать воздух и топливо в цилиндры и из них. Чем выше объемный КПД, тем выше выходная мощность. Эту эффективность также можно настроить в зависимости от величины приложенного давления наддува. Как нагнетатели, так и турбонагнетатели могут быть отрегулированы на более или менее наддув, увеличивая или уменьшая преимущество мощности от добавления принудительной индукции.
Но если вы хотите отрегулировать уровни наддува на нагнетателе, вам нужно будет изменить размер шкива, чтобы отрегулировать передаточное отношение нагнетателя.У них есть большое преимущество в мощности по сравнению с турбонаддувом на более низких оборотах, хотя в этот момент наддув нагнетателя происходит гораздо раньше. Турбонагнетателю может потребоваться секунда, чтобы раскрутиться, но он может значительно увеличить мощность при меньшем расходе топлива. Кроме того, турбонаддув можно легко отрегулировать с помощью контроллера в кабине.
Если у вас есть деньги, действительно мало ограничений на то, что вы можете построить. Это установка дизельного двигателя Duramax, с которой Banks Engineering экспериментировала, используя как нагнетатель на верхней части двигателя, так и турбонагнетатель, питающий его.Идея состоит в том, что в двигателе нет абсолютно никакого запаздывания и экстремального постоянного наддува, независимо от числа оборотов.
Время задержки
Конечно, когда дело доходит до мощности, дроссельной заслонки нет никаких конкурентов. Нагнетатель — король в создании наддува на низких оборотах. Существует множество размеров турбонаддува и типов составных систем и конструкций с изменяемой геометрией, чтобы попытаться минимизировать турбо-задержку, но всегда будет небольшой промежуток времени, прежде чем двигатель произведет достаточно выхлопных газов, чтобы турбо вращалось и ускорялось.Это известно как турбо-задержка (не зря никто не называет это отставанием нагнетателя).
Если вы используете свой автомобиль для соревнований по короткой дистанции или постоянно включаете и выключаете дроссель, когда выходите на улицу и играете, то нагнетатель, вероятно, ваш лучший выбор.
Простота установки
Как правило, послепродажный комплект нагнетателя будет легче установить, чем любой турбо-комплект, потому что он не требует изменения маршрута выхлопа, как это было бы с турбонаддувом на вторичном рынке.При этом некоторые комплекты нагнетателя, которые монтируются на коллекторе вместо удаленной установки, могут потребовать разборки и повторной сборки верхней части двигателя. Простота установки и время, затрачиваемое на это, всегда будут варьироваться от комплекта к комплекту, но центробежный нагнетатель, установленный на прилагаемом кронштейне двигателя, обычно будет самой простой системой для установки.
Надежность и долговечность
В целом, мы должны сказать, что добавление послепродажной системы турбонаддува или нагнетателя к любому двигателю, предназначенному для использования без наддува, сокращает срок его службы.Если бы автомобиль был построен на заводе с принудительным впуском и оснащенным двигателем, чтобы справиться с ним, то мы не видим никаких причин, по которым он не прожил бы так долго, как штатный безнаддувный двигатель.
Что касается самих комплектов вторичного рынка, вы должны ожидать, что турбо-комплект будет соответствовать сроку службы двигателя. Комплект нагнетателя прослужит долго, но в конечном итоге может потребовать некоторого обслуживания из-за его механической конструкции. Ремни могут изнашиваться, или может потребоваться замена подшипников шкива, но по большей части он должен быть надежным и автономным.
Законность
Поскольку мы обсуждаем уличный транспорт в практических целях, законность, безусловно, может быть проблемой. Если вы не живете в каком-нибудь округе, где не проводятся проверки на выбросы, или не имеете дело с классическим автомобилем, вам понадобится система вторичного рынка, разрешающая выбросы (обычно с пометкой «Закон 50 штатов»).
Вот где нагнетатели действительно превосходят турбокомпрессоры: гораздо проще получить выпущенный правительством номер EO (номер приказа об исключении) для модификации, которая идет в линию перед впуском двигателя, в отличие от той, которая проходит между двигателем и каталитические преобразователи).Это одна из главных причин, по которой вы видите в продаже больше комплектов наддува, разрешенных к использованию на улице, чем комплектов турбокомпрессора.
Хотите получить больше мощности?
Ударьте этих парней:
Плюсы и минусы компрессорных комплектов
Нагнетатель
Турбокомпрессор
ПРОФИ
ПРОФИ
Множество юридических комплектов
Увеличенный срок службы
Без задержки
Регулируемый наддув в кабине
Обеспечивает наддув при низких оборотах
Более экономичный
Внешняя смазка не требуется
Снижение шума (выхлоп)
Больше потенциала мощности
Компенсация для больших высот
Минусы
Минусы
Скорее фиксированное усиление
Турбо лаг
Паразитные потери больше, чем у турбонагнетателя
Сложнее упаковать (занимает больше места)
Менее адиабатический КПД
Более жесткие для соответствия закону о выбросах
Менее экономичный
Повышенный порог
Постоянное усиление при более высоких оборотах
Требования к внешнему смазыванию
Keep It Cool
Интеркулер, также известный как охладитель наддувочного воздуха, представляет собой теплообменник, используемый для повышения теплового КПД в системе с принудительной индукцией.Они часто устанавливаются между двигателем и компрессором (турбонагнетателем или нагнетателем) для охлаждения поступающего воздуха до того, как он достигнет двигателя.
Хотя они не обязательно требуются в установках с принудительной индукцией, интеркулеры — отличная идея, если их можно добавить в систему. Побочным продуктом сжатия воздуха является тепло, и промежуточный охладитель помогает рассеивать это тепло по нескольким ребрам.
Более холодный воздушный заряд — это более плотный воздушный заряд, содержащий больше молекул кислорода и обеспечивающий более эффективное сжигание.Следовательно, промежуточный охладитель помогает подавать более холодный и плотный заряд воздуха и обычно позволяет добавить дополнительный фунт или два положительного давления наддува по сравнению с системой принудительной индукции без промежуточного охлаждения.
Существует два основных типа промежуточных охладителей: охладитель воздух-воздух (слева) и охладитель воздух-жидкость (справа). Как правило, промежуточный охладитель воздух-воздух идеально подходит для уличного использования, и вот почему: хотя вода обладает отличными (лучше, чем воздух) теплообменными свойствами, охлаждающая жидкость в конечном итоге нагревается по мере того, как двигатель достигает нормальной рабочей температуры.Итак, жидкость, которую вы пытаетесь использовать для охлаждения воздушного заряда, близка к температуре двигателя в замкнутой системе.
Примечание редактора: Версия этой статьи впервые появилась в зимнем выпуске журнала Tread Magazine за 2016 год.
Shop Class: Основы принудительной индукции
Закачка (сжатие) окружающего воздуха во впускной коллектор двигателя, добавление к давлению, создаваемому степенью внутреннего сжатия, генерирует дополнительную мощность от сгорания.Эта концепция насчитывает более 100 лет и приобретает все большее значение в современном автомобильном производстве.
Двигатели без наддува основного потока работают исключительно от давления, создаваемого внутри для обеспечения сгорания воздушно-топливной смеси. Величина давления определяется объемом пространства внутри цилиндра и камеры сгорания с поршнем полностью вниз (нижняя мертвая точка) по сравнению с величиной, остающейся после того, как поршень переместится полностью вверх (верхняя мертвая точка). Это степень сжатия: 12 1/2 к 1 означает, что объем в НМТ в 12 1/2 раз больше, чем в ВМТ.Чем выше коэффициент, тем сильнее сжат воздух и, следовательно, выше давление в камере сгорания.
Посмотреть все 11 фото
Высокое сжатие всегда было опорой высокой производительности, но с этим связано и несколько проблем. Когда воздух сжимается для создания более высокого давления, температура также увеличивается. В четырехтактном двигателе, работающем на бензине, если давление / температура, приложенные к воздушно-топливной смеси, будут слишком высокими, он воспламенит смесь до зажигания свечи зажигания (предварительное зажигание).Проще говоря, это создает два отдельных взрыва, которые сталкиваются друг с другом и производят стук (детонация, искровой удар, гудок). Наряду со стуком от аномального сгорания создаются экстремальные температуры сгорания, которые могут вызвать внутреннее повреждение двигателя — буквально прожигая отверстие в поршне, если условия подходящие.
Детонация всегда была проблемой для бензиновых двигателей внутреннего сгорания, но ее сдерживают с помощью динамической регулировки соотношения воздух / топливо, угла опережения зажигания и рециркуляции выхлопных газов (EGR) с помощью входного сигнала датчика детонации. к модулю управления трансмиссией.Однако при работе с высокооктановым топливом, ориентированным на рабочие характеристики, часто требуется более высокое октановое число. Чем выше октановое число, тем выше температура, необходимая для воспламенения топливовоздушной смеси. В двигателе с высокой степенью сжатия это предотвращает нежелательное воспламенение до возникновения искры на свече.
Boost
В 1885 году немецкий инженер Готлиб Даймлер запатентовал использование шестеренчатого насоса для нагнетания воздуха в двигатель внутреннего сгорания. Это устройство с механическим приводом стало известно как нагнетатель.
Турбокомпрессор, приводимый в движение потоком выхлопных газов, был приписан Альфреду Бючи, швейцарскому инженеру, исследовавшему технологию дизельных двигателей в 1905 году.
Величина давления во впускном коллекторе выше атмосферного, достигаемая любым способом, определяется как точно называется повышением.
Посмотреть все 11 фотографий
Плюсы и минусы
Преимущество нагнетателя с механическим приводом заключается в том, что он мгновенно реагирует на давление наддува.Однако в то же время нагрузка на двигатель, необходимая для вращения нагнетателя, значительно вычитается из мощности двигателя (потери обычно компенсируются за счет индукции под давлением).
Турбо имеет противоположный эффект: меньшие потери мощности за счет приведения в действие компрессора потоком выхлопных газов, но с задержкой наддува, что снижает отклик дроссельной заслонки на низких частотах (турбо-лаг).
Просмотреть все 11 фотографий
Нагнетатель (нагнетатель)
Обычно нагнетатели имеют ременной привод от коленчатого вала.Современные автомобильные нагнетатели используются почти исключительно для высокопроизводительных приложений, а не для повышения эффективности. Турбонаддув, а не наддув, больше подходит для автомобилей массового производства, которым важна экономия топлива.
Вращение нагнетателя может поглощать до трети мощности двигателя на коленчатом валу. Однако прямое усиление затмевает потерю мощности, что видно по отклику и общей выходной мощности. Вот почему мы видим двигатели с наддувом 500ci в дрэг-рейсингах Top Fuel. Такие двигатели не так озабочены экономией топлива, их беспокоит только мощность, достигающая максимальной мощности около 10 000 л.с. и потребляющих от 4 до 5 галлонов нитрометана во время пробега на 1/4 мили.
Просмотреть все 11 фото
Воздуходувки типа Рутса — это то, с чего все началось с использования валов, вращающихся в противоположных направлениях, с равным количеством лопастей (или лопастей), переплетенных для перекачивания воздуха. Они не сжимают воздух внутри, а просто перемещают его через нагнетатель во впускной коллектор, где образуется давление наддува. Величина наддува строго регулируется частотой вращения двигателя / нагнетателя, что обеспечивает высокое давление даже при низких оборотах. Наддувы Рутса имеют простую конструкцию и обладают высокой надежностью и используются в оригинальных комплектациях GM, Ford, Mercedes и Toyota.
Помните, что повышенное давление топливовоздушной смеси приводит к увеличению температуры? Это один из недостатков нагнетателя типа Рутса. Не существует эффективного метода охлаждения (промежуточного охлаждения) нагнетаемого воздуха.
Просмотреть все 11 фото
Подобно нагнетателю Рутса, винтовой использует два вала с резьбой. В отличие от типа Roots, переменный шаг винтов и малые зазоры фактически сжимают воздух внутри нагнетателя. Это обеспечивает большую эффективность при высоких оборотах и меньшее повышение температуры сжатого воздуха.
Немного другой, но эффективный сам по себе, центробежный нагнетатель использует крыльчатку для сжатия воздуха — аналогично крыльчатке компрессора турбонагнетателя. Центробежные нагнетатели, хотя и ограничены по величине создаваемого давления по сравнению с воздуходувками Рутса или винтового типа, несколько меньше, производят меньше тепла от сжатия и легко подключаются к теплообменнику (промежуточному охладителю).
Просмотреть все 11 фотографий
Турбокомпрессор
Турбокомпрессор, как правило, представляет собой центробежную конструкцию с использованием крыльчатки для сжатия воздуха, как и его брат-нагнетатель.Но рабочее колесо (колесо компрессора) соединено валом с турбиной, а не приводным ремнем. Турбина — это своего рода противоположность крыльчатке. Он вращается вместе с потоком выхлопных газов и приводит в движение крыльчатку за счет захваченной кинетической энергии.
Опять же, к недостаткам турбонаддува относятся задержка наддува и высокие температуры из-за использования выхлопных газов, но, в отличие от нагнетателей, наддув можно регулировать динамически. Этот контроль уже давно достигается с помощью перепускного клапана, который, по сути, представляет собой клапан, который изменяет количество выхлопных газов, направляемых в турбину, в зависимости от нагрузки двигателя.Однако методы управления становятся все более совершенными, как вы увидите на примере различных типов турбин.
Это основа связки: одна турбина и одно рабочее колесо внутри корпуса одного турбокомпрессора, приводимые в движение одним основным потоком выхлопных газов двигателя. Это простой и относительно недорогой дизайн.
Две турбины на одном двигателе могут использоваться параллельно (половина выхлопа через турбо №1 и половина через турбо №2) или последовательно (выхлоп проходит через турбо №1, затем через турбо №2).
Двухступенчатые парные турбины объединяют в себе большой и малый агрегаты, соединенные последовательно с выхлопом. Меньшие турбины обеспечивают лучшую мощность на низких скоростях (меньше турбо-лаг), в то время как большие турбины более эффективны на более высоких скоростях. Этим обоими можно управлять соответственно в зависимости от условий движения, что делает систему более эффективной.
Посмотреть все 11 фото
Обратите внимание — очень классная установка. Twin-scroll означает турбонагнетатель, в котором используются две турбины (или одно турбинное колесо с двумя наборами лопастей) с отдельными впускными и выпускными выпускными каналами, прикрепленными к валу, приводящему в движение рабочее колесо.
При использовании специального выпускного коллектора отдельные выпускные отверстия цилиндров направляются к одной спирали, а оставшиеся цилиндры — к другой. Пример: в четырехцилиндровом двигателе (порядок зажигания 1-3-4-2) выхлоп из цилиндров №1 и №4 направлен в одну спираль, а выхлоп из цилиндров №2 и №3 — в другой.
Выхлопные импульсы от каждого цилиндра выходят из выпускных клапанов в последовательности запуска. Из-за того, что мы называем перекрытием клапанов, половина импульсов не синхронизированы и интерферируют друг с другом.Разделение импульсов устраняет конфликт, и мы производим более эффективный поток выхлопных газов к каждой из двух спиралей.
Таким образом, турбинное колесо и крыльчатка вращаются быстрее по сравнению с тем же двигателем с турбонаддувом с одной спиралью. Это увеличивает ускорение в целом и уменьшает турбо-задержку.
Просмотреть все 11 фотографий
В этой системе используются регулируемые лопатки на турбине, а не фиксированные. Это позволяет регулировать площадь поверхности, контактирующей с выхлопом, в конечном итоге изменяя скорость турбины и рабочего колеса в соответствии с нагрузкой.
VGT эффективны, дороги и используются в основном на дизельных двигателях из-за более низкой температуры выхлопных газов. Температура выхлопа бензина намного выше, и для внутреннего оборудования потребуются более экзотические материалы.
Турбо-лаг из-за ограниченного потока выхлопных газов на низких оборотах? Как насчет использования электродвигателя, чтобы полностью устранить проблему? Возможно, это будущее производства турбонагнетателей OE.
Электродвигатель может использоваться в тандеме с потоком выхлопных газов, вращающим турбину.Точно так же, как рекуперативное торможение на гибриде, электрический турбомотор также может использоваться в качестве генератора. При замедлении, когда наддув не нужен, выхлоп может продолжать вращать турбину / генератор и заряжать высоковольтную батарею.
Интеркулер
Нам не нужен горячий всасываемый воздух, и в большинстве турбонагнетателей используется промежуточный охладитель между турбонагнетателем и впускным коллектором. Как и радиатор, промежуточный охладитель отводит часть тепла, выделяемого, когда турбонагнетатель сжимает входящий воздух, используя движущийся воздух или рециркулирующую жидкость.
Просмотреть все 11 фото
Почему так много турбодизелей?
Вернемся к преждевременному зажиганию. Двигатель, работающий на бензине, сжимает топливно-воздушную смесь. Если давление и температура слишком высоки, смесь может воспламениться до того, как свеча зажигания выполнит свою работу. Дизельный двигатель сжимает только воздух, а топливо впрыскивается после того, как создается высокое давление, приближающееся к верхней мертвой точке. Топливо воспламеняется при контакте с воздухом высокой температуры, создаваемым при сжатии, поэтому преждевременное возгорание из-за чрезмерного давления не является проблемой для дизельных двигателей.
Это, наряду с более коротким диапазоном мощности, ограничивающим турбонаддув, делает дизельные двигатели идеальными кандидатами для использования с турбонаддувом.
Просмотреть все 11 фото
В воздухе
Почему турбонаддув так важен в авиации?
Плотность воздуха является проблемой на больших высотах. Плотность уменьшается по мере увеличения количества кислорода на кубический дюйм воздуха. Таким образом, поршневой двигатель без наддува может в конечном итоге испытывать недостаток кислорода на определенной высоте.
Давление наддува турбонагнетателя увеличивает плотность воздуха, давая нам больше кислорода в камере сгорания для сжигания вместе с дополнительным топливом.Турбоусиление может поддерживать работу авиационного двигателя практически так же, как на уровне моря, даже при полете на большой высоте.
Те же принципы плотности воздуха применимы к принудительной индукции на земле. Только здесь мы больше сосредотачиваемся на мощности и эффективности, а не на поддержании полета.
Принудительная индукция: Турбокомпрессор — autoevolution
Турбокомпрессор, созданный более 100 лет назад, спустя некоторое время после нагнетателя, постоянно эволюционировал вместе с двигателем внутреннего сгорания, и к настоящему времени миллионы автомобилей, оснащенных этой технологией, находятся на дорогах.
Теперь, прежде чем вдаваться во всю мощь и шум турбин, нам нужно понять хотя бы базовое функционирование двигателя внутреннего сгорания. Как и большинство устройств, для работы которых используются внутренние взрывы, двигатели внутреннего сгорания должны «дышать». Другими словами, они должны втягивать воздух и топливо для своей энергии. Эта энергия преобразуется в мощность при воспламенении топливно-воздушной смеси.
После того, как все это произойдет, выхлопные газы, образовавшиеся в результате взрыва, выбрасываются из двигателя.Обычно это пример четырехтактного двигателя с обычным циклом Отто. Чтобы добиться лучшего сгорания и, следовательно, большей мощности, у инженеров есть несколько вариантов выбора, из которых мы, очевидно, выбираем только турбокомпрессор в качестве предмета обсуждения.
По сути, турбонагнетатель делает смесь воздуха и топлива в цилиндрах двигателя более горючей, нагнетая больше воздуха. Избыточный воздух направляется в камеру сгорания двигателя, создавая таким образом большую мощность, когда поршни движутся вниз (или вбок). если мы говорим о двигателе Boxer) в результате взрыва внутри.
Турбокомпрессор выполняет эту работу, сжимая молекулы воздуха, поступающие в двигатель, делая воздух, которым двигатель «дышит», более плотным. По сути, это воздушный насос, турбина работает так же, как и нагнетатель, единственное существенное отличие заключается в способе питания насоса.
На автомобиле с турбонаддувом горячие выхлопные газы, выбрасываемые двигателем, сначала направляются на сторону турбинного колеса системы турбонаддува, чтобы заставить его вращаться на очень высоких скоростях, которые обычно находятся в диапазоне 150 000–200 000 об / мин.Поскольку это колесо вращается все быстрее и быстрее, второе колесо в системе турбонагнетателя также быстро вращается. Это второе вращение втягивает воздух снаружи автомобиля, сжимает его, а затем нагнетает в камеру сгорания.
Поскольку основные законы физики говорят нам, что сжатие воздуха делает его не только плотным, но и более горячим, благодаря как сжатию, так и трению, это стало своего рода недостатком. Один из немногих недостатков этой системы наддува.
Введите интеркулер, охладитель наддувочного воздуха или теплообменник, как бы вы это ни называли. Он действует как обычный радиатор и может использовать воздух или воду для охлаждения воздуха, выходящего из турбокомпрессора и поступающего в двигатель. Основной принцип системы турбонаддува довольно прост, но мы говорим о довольно сложном устройстве на весь. Преимущества:
Свободная мощность
Наиболее очевидным преимуществом является «свободная» мощность, добавляемая к двигателю.Фактически, вместо того, чтобы тратить впустую тепловую энергию, выходящую из двигателя через обычную выхлопную систему, эти выбрасываемые газы могут быть перенаправлены для вращения турбины, которая, в свою очередь, вращает другую, которая используется для закачки свежего воздуха в камеру сгорания при гораздо более высоком давлении. чем нормальная атмосфера, отсюда и термин «принудительная индукция».
Лучшее соотношение веса и мощности
Поскольку вместо использования большего количества цилиндров или большего рабочего объема для достижения более высокой выходной мощности общий вес двигателя с турбонаддувом намного меньше, чем у более мощного двигателя без наддува.Это может косвенно привести к лучшей управляемости, ускорению и торможению, поскольку, очевидно, требуется меньше веса. Недостатки
Задержка турбонагнетателя
Основным недостатком турбокомпрессора, особенно по сравнению с его аналогом с нагнетателем, является задержка реакции двигателя на низких оборотах. Поскольку турбина должна вращаться с заданной скоростью, прежде чем фактически станет достаточно эффективной, чтобы изменить выходную мощность двигателя, это проявляется в так называемом «турбо-лаге».Есть разные способы противодействовать этому, но отставание все еще присутствует, хотя и намного меньше, даже в современных двигателях.
Температура
Другой недостаток связан с фактическим сжатием воздуха, которое увеличивает его температуру, что сводит к минимуму его объемный КПД. Это, в свою очередь, идет вразрез с усилием самого турбонагнетателя, но проблему можно значительно минимизировать, добавив промежуточный охладитель. Эта проблема может быть обнаружена в любом двигателе с принудительным впуском, независимо от того, каким методом.
Инженерное обеспечение: 8. Принудительная индукция

Небольшое смещение, много мощности. Принудительная индукция — один из самых простых способов значительно увеличить мощность двигателя . Для начала короткое видео о цели принудительная индукция .

Затем давайте посмотрим на , как турбокомпрессор создает наддув , и компоненты участвовал в этой помощи в функционировании турбокомпрессора.

Обратной стороной турбокомпрессоров по сравнению с нагнетателями является турбо-лаг . Этот означает, что реакция дроссельной заслонки не мгновенная, так как турбина должна вращаться до , прежде чем двигатель сможет производить дополнительную мощность. Смотрите видео, чтобы получить представление о эта тема:

Турбокомпрессоры интересные устройства, и они заставили меня задуматься. Что, если бы можно было есть двигатель, который мог бы иметь турбонагнетатель с возможностью включения / выключения ?

Другой распространенный тип принудительной индукции — это нагнетатель .Нагнетатели — компрессоры с ременным приводом , которые усиливают дополнительные воздух в двигатель , позволяя сжечь больше топлива, увеличивая выходную мощность . Следующее видео подробно объяснит, как работают нагнетатели, и будет в том, как работает нагнетатель в стиле .

Другие типы нагнетателей включают центробежные нагнетатели и двухвинтовые . нагнетатели , как описано ниже.

Есть некоторые автомобильные темы, которые нелегко попасть в специализированную категорию. В следующем уроке будут рассмотрены несколько специальных тем. Примеры включают Nissan GT-R и KERS .

Нагнетатель	Турбокомпрессор
ПРОФИ	ПРОФИ
Множество юридических комплектов	Увеличенный срок службы
Без задержки	Регулируемый наддув в кабине
Обеспечивает наддув при низких оборотах	Более экономичный
Внешняя смазка не требуется	Снижение шума (выхлоп)
	Больше потенциала мощности
	Компенсация для больших высот

Минусы	Минусы
Скорее фиксированное усиление	Турбо лаг
Паразитные потери больше, чем у турбонагнетателя	Сложнее упаковать (занимает больше места)
Менее адиабатический КПД	Более жесткие для соответствия закону о выбросах
Менее экономичный	Повышенный порог
Постоянное усиление при более высоких оборотах	Требования к внешнему смазыванию