Файл взят с сайта www.kodges.ru

на котором есть еще много интересной литературы

wbooks.ifolder.ru - бесплатный файловый хостинг

Как увеличить мощность двигателя. Методы увеличения мощности двигателя

Введение

В наше время при росте цен на топливо все равно находятся энтузиасты, которые стремятся создать форсированные двигатели. Для увеличения мощности необходимо дополнительное топливо, и чем быстрее ездит автомобиль, тем больше топлива ему требуется.

Вместе с тем мощность и экономичность не всегда являются взаимоисключающими понятиями. При правильно подобранных деталях и тщательной регулировке можно улучшить и характеристики, и топливную эффективность двигателя.

Автомобильные конструкции полны различных компромиссов. Автомобильные инженеры должны учитывать большие допуски в процессе изготовления узлов, технологические возможности, нужное октановое число топлива, образование нагара, износ, отсутствие необходимого и регулярного обслуживания, и, в тоже время, добиваться по возможности невысокой цены узла.

Стандартные легковые и небольшие грузовые автомобили сконструированы как баланс между ежедневными поездками на небольшие расстояния внутри города и движением с высокой скоростью по шоссе. Двигатели и трансмиссии оптимизируются в основном для работы в области низких и средних оборотов, а не в области высоких оборотов.

Двигатели можно представить себе как воздушные насосы, которые смешивают топливо и воздух и выдают мощность в результате процесса сгорания. Если можно сделать что-то, что увеличивает поток воздуха через двигатель (предполагается, что топливная система способна поставлять достаточно топлива в нужных пропорциях), то мощность двигателя увеличивается. Другими путями увеличения мощности и/или экономичности двигателя является уменьшение веса, трения и нагрузки.

Каждый двигатель конструируетсядля работы с наибольшей активностью в определенной области оборотов. Длина и диаметр входных и выходных каналов, впускных и выпускных коллекторов помогают определить диапазон мощности двигателя. Длинные и с небольшими диаметрами выпускные и впускные коллекторы улучшают крутящий момент на нужных оборотах и уменьшают мощность на высоких оборотах. И наоборот, короткие каналы с большими сечениями улучшают мощность на высоких оборотах.

Тип и пропускная способность впускной и выпускной систем, конструкция распределительного вала, клапанные пружины и толкатели клапанов, система зажигания, головки блоков цилиндров, диаметры клапанов, соотношение диаметр цилиндра/ход поршня подбираются на заводе для обеспечения хорошей комбинации экономичности, мощности, приемистости и низкой концентрации выхлопных газов. Кроме этого, характеристики трансмиссии, передаточное число главной передачи и диаметр шин тоже должны

согласовываться с движением и его характеристиками.

Для движения в городском режиме более подходит высокий крутящий момент в области низких и средних оборотов (более экономичен) чем теоретическая максимальная мощность при высоких оборотах. Двигатели для городской езды, которые выдают высокие крутящий момент в широкой области оборотов, обеспечивают более равномерную мощность при разгоне автомобиля с переключением передач, чем двигатели, которые выдают высокую максимальную мощность в узком диапазоне оборотов.

Тяжелые автомобили с относительно небольшими двигателями должны иметь более высокие передаточные числа трансмиссии, чем легкие автомобили с относительно большими двигателями Также двигатель в тяжелом автомобиле должен быть оптимизирован для получения максимального крутящего момента в области низких н средних оборотов, так как он обеспечивает больший крутящий момент для движения и разгона автомобиля.

Новые легковые автомобили и грузовики имеют низкие передаточные числа главной передачи, гидротрансформаторы с блокировкой п большее число передач в КПП для обеспечения большого пробега н приемистости двигателя. Одним из лучших путей для одновременного улучшения характеристик и экономичности на старых автомобилях является установка КПП с большим числом передних передач и дифференциала с отличным от стандартного передаточным числом. Довольно часто подходят детали от автомобиля более поздних выпусков.

Большинство гоночных двигателей работают в узком диапазоне высоких оборотов и не нуждаются в экономичности и высоком крутящем моменте на низких оборотах. Многие изготовители подобных двигателей поддаются искушению установить специальный "гоночный" распредвал или большой карбюратор на обычный двигатель. Это увеличивает теоретическую емкость воздушного потока, не изменяя характеристик по потоку других деталей. Так как детали не подобраны друг к другу, скорость поступающего воздуха снизится, и топливо не будет правильно смешиваться с воздухом. Двигатель больше не будет работать в оптимальном диапазоне оборотов. Это приведет к «захлебыванию» двигателя.

Крутящий момент, измеренный в ньютонах на метр (н*м), килограммсилах на метр (кгс*м) является мерой крутящей силы, выдаваемой днигателем. Мощность является мерой работы (энергии), вырабатываемой двигателем.

Двигатели выдают наибольшую мощность от данного количества топлива при своем максимальном крутящем моменте. Это соответствует оптимальным оборотам, заложенным в конструкцию двигателя. Максимальная мощность достигается при раскручивании двигателя до оборотов, превышающих наиболее эффективные. Максимальный крутящий

момент всегда достигается при меньших оборотах, чем для максимальной мощности. Мощность повышается, когда прирост полученный от увеличения оборотов, сбалансирован с потерями, вызванными работой с оборотами превышающими оптимальные, на которые настраиваются детали двигателя.

Можно кое-что сказать о двигателе по данным о его мощности. На форсированном двнгателе максимальная мощность обычно будет выше, чем максимальный крутящий момент, а максимальная мощность будет достигаться при относительно высоких оборотах. Как правило, форсированные двигатели выдают примерно I л. с. на 16,0 см3 . К примеру, стандартный гипотетический двигатель может иметь 4916 см3 рабочего объема, максимальный крутящий момент 373 н*м при 3000 об/мин и мощность 200 л. с. при 4200 об/мин. Форсированная версия двигателя с таким же рабочим объемом может иметь крутящий момент 330 н*м при 3800 об/мин и мощность 325 л. с. при 5600 об/мин.

Перед подбором деталей для модификации двигателя нужно реально представить себе, чего вы хотите добиться. Перед началом работ двигатель должен быть в хорошем состоянии, иначе он скоро сам выйдет из строя. Тщательно проверьте состояние двигателя. При необходимости произведите ремонт, можно вносить модификации при ремонте, что обойдется дешевле, чем делать это отдельно. Определите, какие мощность и крутящий момент у вашего стандартного двигателя, и при каком числе оборотов достигается их максимальное значение. Затем определите, при каких оборотах работает двигатель при движении автомобиля по шоссе и какая передача включена. Если на вашем автомобиле нет тахометра, временно подсоедините отдельный тахометр с помощью длинных проводов, чтобы тахометр можно было протянуть в салон. Для определения передаточного числа главной передачи прочтите табличку на ведущем мосту.

Специальные «чипы» предназначены для автомобилей, управляемых компьютером.

Длинноходпые коленвалы и поршни увеличенного размера могут повысить крутящий момент и мощность путем увеличения рабочего объема цилиндров.

После выяснения этих данных можно определить способы модификации. Вообще говоря, если вы модифицируете автомобиль так, чтобы он работал при более высоких оборотах и/или добиваетесь большого увеличения мощности, то будьте готовы пожертвовать значительной долей топливной экономичности и надежности.

Некоторыми из наиболее популярных путей увеличения мощности двигателя является турбонаддув, впрыск окиси азота или установка другого двигателя. Каждому из этих методов посвящена специальная литература, и подробный их обзор не входит в задачу данного издания.

В зависимости от модели и года выпуска автомобиля можно добиться заметных улучшений в его работе с помощью тщательной настройки, изменением передаточного числа, типа шин, модификации впускных и выпускных коллекторов, замены распредвала и совершенствованием системы зажигания. Старые автомобили довольно чувствительны к таким изменениям, которые должны быть тщательно спланированы и согласованы. Новые управляемые компьютером модели уже имеют многие из этих изменений, и такие двигатели имеют лучшие характеристики, чем их предшественники. Автомобили так чувствительны к изменениям, что даже изменение диаметра шин может повлиять на приемистость их двигателя.

Существует очень мало модификаций, которые могут быть сделаны на автомобиле с компьютерным управлением без ухудшения характеристик выхлопных газов. Некоторые специализированные фирмы выпускают впускные коллекторы, распределительные валы, выпускные системы и компьютерные "чипы", которые могут увеличить мощность двигателей современных автомобилей. При покупке внимательно читайте инструкции и определите применимость компьютера к модифицируемому двигателю.

Если вы планируете ремонтировать свой двигатель, то можете сделать при ремонте некоторые модификации. Когда двигатель разобран, можно легко заменить головки блока цилиндров, поршни, шатуны, коленвал и распредвал. Модифицированные головки блока цилиндров могут обеспечить заметное увеличение мощности на высоких оборотах. Для двигателей, работающих в

"мягком" режиме качественная обработка клапанов под тремя углами и подбор впускных каналов к выпускному коллектору улучшат работу двигателя без ухудшения его приемистости и надежности. Более старые двигатели могут быть улучшены путем добавления упрочненных седел клапанов и специальных клапанов, что позволяет двигателю работать, на малоэтнлированном и неэтилированном бензине. Поршни для высокой степени сжатия улучшают мощность и эффективность работы при всех оборотах, но если степень сжатия превысит примерно 9:1, то необходимо топливо с высоким октановым числом. Поршни с плоским дном обеспечивают лучший фронт пламени в камере сгорания, чем поршни с выпуклым (вогнутом) дном. Усиленные поршни жестче, чем литые, однако, литые поршни лучше работают в обычных условиях.

Коленчатые валы с более длинным ходом поршня совместно с соответствующими шатунами и поршнями увеличенного размера могут увеличить мощность без ухудшения приемистости и крутящего моментa на низких оборотах. Однако если вы намериваетесь создать высокооборотистый двигатель, то этот способ вряд ли нам подойдет: длинноходные двигатели (с большим ходом поршня) могут ограничить потенциальную мощность на высоких оборотах.

Перед сборкой двигателя обратитесь в мастерскую и отбалансируйте детали, - это поможет получить, дополнительную мощность, для которой не потребуется дополнительного топлива.

Мы обсудим все "за" и "против" от замены различных деталей и влияния этой замены на другие части автомобиля. Обычно если вы заменяете одну деталь, вы также должны изменить или заменить другие детали, которые работают совместно с ними. Проверьте расход топлива, а также приемистость автомобиля с помощью секундомера до и после каждой модификации для определения ее эффективности. Для большей точности измерений проводите их в одинаковых условиях и на одной и той же дороге.

В данной работе мы попытаемся ограничиться обсуждением модификации, которые можно сделать в домашних условиях за разумную цену без больших затрат времени.

Инструкция

Увеличение рабочего объема двигателя производится путем замены коленвала или с помощью расточки ( диаметра) цилиндров. Вместе с мощностью увеличивается и тяга. Метод применим практически для любой , но приводит к падению КПД двигателя и повышению расхода .

Увеличение степени сжатия достигается фрезеровкой нижней плоскости головки блока цилиндров, установкой поршней с более выпуклой верхней частью или модифицированного распредвала. Позволяет поднять КПД двигателя, увеличить мощность и снизить . С другой стороны, после этой модернизации необходимо использовать более качественный бензин с более высоким октановым числом.

Чип- изменяет программу работы электронного блока управления, увеличивая мощность двигателя. При применении чип-тюнинга снимаются все ограничители (мощности, скорости, оборотов). Программы чип-тюнинга, нацеленные на увеличение мощности и крутящего момента, пренебрегают экологичностью, экономичностью и ресурсом двигателя. Программы «легкого» чип-тюнинга почти не имеют недостатков, но дают небольшой прирост мощности за счет устранения ошибок в серийных версиях программного обеспечения.

Уменьшить сопротивление потоку поступающего воздуха можно установкой воздушного фильтра нулевого сопротивления, переделкой корпуса дроссельной заслонки, расточкой и шлифовкой впускного коллектора, заменой клапанов на клапаны с увеличенным диаметром и расточкой воздушных каналов. Кроме относительной дороговизны процесса и слабого эффекта повышения мощности недостатков нет.

Уменьшение сопротивления потоку выхлопных газов достигается установкой специальной выхлопной системы с трубами увеличенного диаметра и выпускными коллекторами с минимальным количеством изгибов.

Установка турбонаддува (компрессора) на автомобиль позволяет увеличить количество сгораемой в цилиндрах топливной смеси за счет подачи ее под увеличенным давлением. Очень эффективное и распространенное средство тюнинга автомобиля: многие автопроизводители наладили выпуск компрессоров и турбин для своих моделей. Недостатки: потеря ресурса, особенно на моторах, изначально не рассчитанных на установку наддува (компрессора). Кроме того, турбированный двигатель более требователен к качеству топлива и масла, имеет повышенный расход топлива.

Установка интеркулера – промежуточного охладителя подаваемого воздуха. Охлажденный воздух сжимается, что позволяет подать в цилиндры несколько большее количество воздуха в составе топливной смеси. Устанавливается в паре с турбонаддувом и дополняет его, усиливая положительный эффект от применения.

Облегчение массы движущихся частей двигателя приводит к увеличению мощности за счет снижения потерь энергии на приведение в движение деталей мотора. Для этого поршни, шатуны и клапаны меняются на аналогичные, изготовленные из более легких сплавов.

Обратите внимание

Увлекаясь тюнингом с целью повышения мощности автомобиля, не забывайте, что часто покупка более мощного автомобиля может обойтись дешевле серьезного тюнинга. Кроме того, тюнинг одного только двигателя не позволяет автомобилю реализовать возросшую мощность. В итоге придется переделывать ходовую, трансмиссию, подвеску и т.п. При таких затратах покупка более мощного авто будет более оправдана с точки зрения денежных затрат.

Полезный совет

Увеличению мощности двигателя должен предшествовать инженерно-математический расчет. При его отсутствии установка на двигатель дополнительных устройств может повлечь ухудшение параметров экономичности и ресурса без увеличения мощности. Обратитесь в специализированные фирмы, имеющие опыт в тюнинге двигателей, а также квалифицированных специалистов и соответствующее оборудование.
Самостоятельно увеличить мощность двигателя, можно только применяя выпускающиеся производителями комплекты, предназначенные для самостоятельной установки на двигатель или его конкретный тип.

Источники:

• Леди Авто

Любители автоспорта во всех его разновидностях знают, что существует целая индустрия, занимающаяся увеличением КПД двигателей (следовательно, и повышением их мощности). Но такие работы относятся к категории очень дорогостоящих, а сами силовые агрегаты – это действительно уникальные по сложности изделия. Поэтому их установка на обычные массовые автомобили в принципе невозможна.
Что же делать рядовым автолюбителям, которые неудовлетворенны мощностными характеристиками своих четырехколёсных друзей? В современном мире скорость решает всё, а в условиях загруженности городских транспортных магистралей любое промедление на перекрёстке чревато большими временными потерями. Повышение мощности мотора позволяет увереннее себя чувствовать и на скоростных магистралях, где время обгона – показатель критичный, особенно если дело касается бюджетных авто, изначально характеризующихся наличием маломощного мотора.

Существует немало способов прироста мощности силового агрегата. Некоторые из них достаточно просты, другие – сложные и финансово затратные. Одни дают практически неуловимый прирост мощности, другие могут порадовать заметным улучшением динамики (и ухудшением других характеристик). Поэтому желательно изучить все популярные методики, описывающие, как увеличить мощность двигателя. Информирован – значит вооружён, а знание преимуществ и недостатков каждого из востребованных способов позволит вам выбрать только те, которые будут соответствовать вашим ожиданиям и возможностям.

Увеличение рабочего объёма

Именно этот показатель стесняются приводить владельцы малолитражек, когда их расспрашивают о характеристиках автомобиля. Что ж, увеличение объёма камеры сгорания – пожалуй, самый радикальный способ сделать свою машину более приёмистой и динамичной.

Известно, что в понятие «объём двигателя» входит несколько взаимосвязанных характеристик: на сколько перемещается поршень, каковы количество и диаметр цилиндров. Но поскольку конструктивно изменение числа цилиндров невозможно даже теоретически, остаётся воздействие на два других вышеназванных параметра.

Увеличение диаметра цилиндров в принципе возможно, но поскольку они двигаются в камерах, рассчитанных именно на заводские размеры, потребуется расточка на соответствующую величину блока цилиндров. Если БЦ выполнен из чугуна, новые поршни большего размера должны подвергнуться дополнительной обработке, заключающейся в нанесении на стенки поршней микронеровностей, служащих для удержания масляной плёнки. Не стоит говорить, что в гаражных условиях подобные работы выполнить практически невозможно.

Если же блок цилиндров произведён из алюминия и оснащён мокрыми вставными гильзами, задача намного упрощается. В этом случае расточка не требуется – достаточно поменять гильзы на изделия нужного диаметра, приобретя их в любом автомагазине.

Второй способ добиться требуемых результатов – изменить в большую сторону ход поршня. Конструктивно сделать это можно за счёт использования коленвала с другой геометрией (увеличенным на определённую величину радиусом кривошипа). Выбор подходящего коленвала тоже не доставит проблем – в продаже имеется немалое количество изделий, предназначенных для установки на разные типы и модификации силовых агрегатов, включая форсированные.

Безусловно, увеличение мощности двигателя при использовании такого радикального метода будет достаточно ощутимым. Но не стоит забывать, что эта характеристика автомобиля тесно связана с другими параметрами (в частности, с крутящим моментом и величиной оборотов коленвала). Фактически увеличение хода поршня означает, что наибольшая величина крутящего момента развивается при минимальном значении оборотов вращения коленвала.

Если говорить о конкретных цифрах, то увеличение хода поршня/диаметра цилиндров обеспечивает прирост мощности на величину порядка 10%, при этом работа двигателя на всех режимах станет заметно ровнее.

Среди недостатков способа стоит отметить следующие:

• увеличенный расход горючего (примерно на те же проценты);
• дороговизна самой процедуры;
• в некоторых случаях возникает необходимость в изменении конструкции сцепления, для корректной работы ЭБУ потребуется и соответствующая перепрошивка;
• в таких случаях использование некачественного масла и топлива крайне нежелательно;
• ресурс мотора уменьшится из-за снижения толщины стенок цилиндров.

Увеличение степени сжатия

Данный способ считается одним из наиболее эффективных. Ориентация на изменение в большую сторону величины сжатия топливовоздушной смеси в камере сгорания хорошо тем, что увеличение мощности в этом случае не сопровождается ростом расхода горючего. Согласитесь, это для бюджетных автомобилей (если быть точнее, для автовладельцев, ограниченных в средствах) крайне важно.

Наверняка у вас возникнет закономерный вопрос: по какой причине автопроизводители не делают степень сжатия максимальной в заводских условиях? Неужели оставляют некоторый резерв для самостоятельного тюнинга? Дело в том, что характеристики используемого бензина не позволяют увеличивать степень сжатия произвольным образом. Этот показатель рассчитывается таким образом, чтобы минимизировать различные детонационные явления. Увеличение степени сжатия – хороший способ поднятия мощности мотора на внушительную величину, но достигается это за счёт использования горючего с более высоки октановым числом. А оно, конечно же, стоит дороже.

Так что выгода от такого тюнинга становится менее очевидной. Радует одно: силовой агрегат после подобной модернизации будет демонстрировать больший КПД даже на предыдущей мощности, что достигается за счёт уменьшения потребления горючего. В целом рост степени сжатия действительно оказывается самым выгодным способом увеличения приёмистости мотора.

В настоящее время используют две различные методики увеличения степени сжатия:

• первый способ заключается в установке прокладки ГБ меньшей толщины. Его основной недостаток – увеличение вероятности контакта клапанов и поршней. Так что перед его использованием необходимо всё тщательно рассчитать. Вариацией данного метода считается установка в силовой агрегат других поршней, имеющих соответствующие выемки, препятствующие столкновению с клапанами. При этом, разумеется, фаза газораспределения подвергнется изменениям, и потребуются соответствующие настройки двигателя, но это, как говорится, процедура одноразовая;
• второй способ заключается в расточке цилиндров – о нём мы уже говорили выше. Просто мы не упомянули, что, кроме увеличения объёма КС, такая процедура повышает степень сжатия, поскольку объём камеры сгорания остаётся неизменным, меняется только объём собственно цилиндров. Перед тем, как повышать мощность двигателя таким образом, необходимо понять, что при стандартных настройках мотора чем меньше степень сжатия, тем выше прибавка мощности.

Тюнинг системы впуска

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

Установка фильтра нулевого сопротивления

Под этим термином понимается модифицированный воздушный фильтр, основное предназначение которого – увеличить пропускную способность фильтровального элемента. У стандартного ВФ он выполнен из достаточно плотного материала, обеспечивающего надёжную фильтрацию поступающего извне воздуха. В «нулевике» используется более разреженный материал. За счёт ухудшения фильтровальной способности и изменения конструкции самого фильтра воздух проходит фильтр с меньшими потерями. Следует отметить, что прибавка мощности в этом случае будет мизерной, так что данный метод следует использовать только в комплексе с другими подобными мероприятиями.

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

Установка ресивера

Главное предназначение данной детали – сглаживание пульсаций воздуха на пути к камере сгорания. Достигается это за счёт применения укороченных впускных патрубков и увеличения объёма камеры ресивера. Данный метод относится к легкому , демонстрирующему неплохие результаты. Его особенностью является максимальное наполнение цилиндров топливовоздушной смесью в диапазоне высоких оборотов при адекватном снижении на низких. При соответствующем изменении конструкции ресивера можно добиться противоположного результата, когда крутящий момент вырастет в диапазоне низких оборотов, но во всём остальном диапазоне приёмистость двигателя уменьшится.

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

Демонтаж впускного коллектора

В некоторых случаях вместо впускного коллектора устанавливают «дудки» – укороченные патрубки, настроенные преимущественно на диапазон высоких оборотов. Это очень эффективное, но дорогостоящее решение, предполагающее установку отдельной ДЗ на каждый цилиндр. Объём подаваемого в камеру сгорания воздуха при этом резко увеличивается, благодаря чему достигается более устойчивая работа мотора на ХХ, низких/средних оборотах и очень продуктивная работа в верхнем диапазоне. Заметно уменьшается время реакции на нажатие педали акселератора.

Расплачиваться за все эти прелести придётся увеличением расхода горючего и снижением ресурса силового агрегата.

Как известно, главной задачей системы выпуска является обеспечение отведения продуктов сгорания топливовоздушной смеси, а также снижение звуковых эффектов и вибрации, возникающих в результате взрывоподобного возгорания смеси. В современных автомобилях в систему выпуска встраивают также элементы, снижающие токсичность выхлопа. К сожалению, действие закона сохранения энергии распространяется и на автомобили. Поэтому при очевидной пользе глушителя принцип его работы заключается в некотором снижении мощности мотора.

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

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

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

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

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

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

Коллектор

Основная доля потерь системы выхлопа приходится на коллектор. Его замена позволяет снизить эти потери. В профессиональном тюнинге и автоспорте для этих целей используют «паук» – коллектор, отличающийся от штатного как формой, так и количеством, а также порядком расположения приёмных труб.

В частности, для четырёхцилиндровых силовых агрегатов используют либо коллекторы типа «4/2/1» (длинный вариант, четыре трубы сначала объединяются в две, а затем сливаются), либо короткую схему «4/1». Последний вариант позволяет получить прирост мощности в относительно небольшом диапазоне оборотов (6000 и выше), поэтому он используется преимущественно на спортивных авто. Первая схема считается идеальной для любительского тюнинга выпускной системы, поскольку даёт весомое увеличение крутящего момента практически на всех диапазонах.

Резонатор

Увеличение диаметра резонатора – ещё один способ повышения мощности в прямоточных системах выхлопа. Принцип действия такого тюнинга заключается в улучшении процесса продувки цилиндров на фазе выпуска, благодаря чему удаётся повысить крутящий момент силового агрегата. Такая процедура, именуемая «выхлопом с настройками», применяется для изменения моментного графика. Собственно настройка резонатора предполагает его наибольшее действие на участке снижения после максимума, что позволяет увеличить КМ на высоких оборотах. Чтобы добиться прироста мощности на малых оборотах, резонатор настраивают на работу на участке роста до максимума.

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

Оконечная часть глушителя

Одной из основных задач системы выпуска является уменьшение уровня шума, издаваемого . Для осуществления этой цели оконечную часть глушителя устанавливают по возможности на максимальном расстоянии от коллектора, тем самым уменьшая его резонансное воздействие. Использование прямоточного глушителя вместо обычного позволяет снизить сопротивление потоку газов до нуля, по крайней мере, на последнем этапе выхлопа. Чтобы компенсировать падение шумопоглощающих свойств, в такой глушитель помещают трубу меньшего диаметра с перфорационными отверстиями. Пространство между внешней/внутренней трубами наполняют волокнистым материалом с хорошими теплостойкими свойствами (например, стекловолокном). Чтобы частички наполнителя не «улетали в трубу» в буквальном смысле слова, между стекловолокном и трубой устанавливают барьер в виде мелкоячеистой сетки.

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

Чип-тюнинг

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

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

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

Чип-тюнинг в состоянии устранить все вышеперечисленные недостатки:

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

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

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

Уменьшение веса маховика и поршней

Казалось бы, снижение веса никак не должно влиять на мощностные показатели функционирования мотора, но на практике использование облегчённого маховика позволяет добиться небольшого, но вполне положительного эффекта. Дело в том, что за счёт снижения массы эта деталь раскручивается намного быстрее, позволяя двигателю выйти на высокооборотистый режим за более короткое время. Средняя прибавка к мощности при таком способе тюнинга составляет порядка 4%, так что в качестве накопительного эффекта он волне пригоден.

Плюс данного метода ещё и в том, что его реализация по силам и в . Для увеличения мощности дизельного двигателя достаточно приобрести облегчённый маховик (его стоимость варьируется в пределах 2000-5000 рублей), а его монтаж не требует большого количества операций. Как правило, такая модернизация производится комплексно, вместе с изменением уровня компрессии, чип-тюнингом, установкой фильтра нулевого сопротивления и другими несложными и недорогими доработками.

Вторым способом, относящимся к уменьшению массы деталей авто, считается использование кованых поршней. По идее, на его движение должно затрачиваться меньше энергии, да и по прочностным характеристикам он даст фору поршням из традиционных материалов. Впрочем, рассчитывать на значительный эффект и здесь не приходится. Тем не менее автогонщики его активно используют, поскольку для них даже незначительный прирост мощности очень важен. В последнее время такая операция все чаще входит в набор услуг, предоставляемых фирмами, специализирующимися на тюнинге.

Снижение силы трения

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

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

Здесь следует быть осторожным – состав конкретной присадки может быть оптимизирован совсем для других целей. В идеале нужно покупать присадки комплексного действия, которые не только создают дополнительный слой между трущимися поверхностями, но и способны и других отложений. Безусловно, самым важным действием такой присадки считается формирование нового защитного слоя, характеризующегося очень прочной связью с одной из трущихся поверхностей и отличным маслоудерживающим свойством.

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

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

В большинстве случаев использование распределительных валов с изменённой геометрией кулачков практикуется для повышения мощности двигателя, хотя существуют и прямо противоположные решения.

Всё зависит от того, увеличены или уменьшены размеры кулачков. В первом случае обеспечивается больший ход клапанов, что положительно сказывается на динамике силового агрегата. Однако и здесь имеются свои нюансы: в продаже имеются модернизированные распредвалы, предназначенные для увеличения мощности мотора на низких, средних или высоких оборотах вращения коленвала. Зависит это опять же от того, как сильно увеличена высота подъёма клапанов. Если незначительно – имеем добавку мощности на небольших оборотах, если максимально (но так, чтобы исключить соударение клапана с поршнем) – увеличим тягу мотора на высоких оборотах.

Так что если вы хотите увеличить мощность атмосферного двигателя, минимально изменяя конструкцию силового агрегата – установка спортивного распредвала поможет вам решить эту задачу. Разумеется, после замены этой детали потребуется выполнение процедуры регулировки клапанов.

Турбонаддув

Данный способ заслуженно считается наиболее эффективным в плане роста мощности силовой установки. Об этом свидетельствует и рост количества моделей, производимых с наличием подобной опции (турбированные модификации сегодня не редкость даже для концерна АвтоВАЗ).

Впрочем, даже обладателям машин с турбонаддувом есть к чему стремиться, поскольку и у них имеется немало возможностей повысить количество выдаваемых двигателем лошадиных сил. Особенно интересен такой тюнинг владельцам маломощных авто (например, с объёмом двигателя 1.4-1.5 литров). Для того, чтобы добиться ещё более впечатляющих результатов, достаточно установить турбину больших размеров. Альтернативным вариантом считается увеличение давления заводской турбины. Все эти способы позволяют добиться заметного прироста мощности, но требует внесения немалого количества изменений. Вместо этого можно подобрать турбину с более высокими показателями производительности, благо на рынке представлено огромное количество моделей для большинства ходовых моделей.

Если говорить об установке турбины на атмосферный силовой агрегат, то это уже считается кардинальным изменением конструкции авто, оказывающим влияние как на настройки двигателя, так и на эксплуатационные моменты (необходимость обязательного прогрева мотора, даже в жаркое время года, более частая замена расходных материалов).

Однако выигрыш в мощности может оказаться почти двукратным, поэтому такая работа стоит затраченных усилий. Всё зависит от ваших умений, а также характеристик устанавливаемой турбины. Правда, кроме собственно турбины придётся устанавливать и интеркулер, поскольку она в процессе работы сильно разогревается, а вместе с ней греется и мотор. Чтобы снизить тепловую нагрузку, некоторые увеличивают объём ОЖ, поступающей в радиатор и улучшают его обдув, устанавливая более мощный вентилятор. Старые форсунки также нужно заменить на более производительные, поскольку они не рассчитаны на столь большую нагрузку.

Принцип действия турбокомпрессора достаточно прост – обеспечение подачи в цилиндр намного большего количества воздуха. А поскольку интенсивность процесса горения в максимальной степени зависит от наличия кислорода (напомним, в атмосферном воздухе его немного – около 21%), то чем больше воздуха поступает в камеру сгорания, тем лучше. Кстати, турбина приводится в действие благодаря энергии выхлопа, не используя мощности двигателя, однако необходимо принимать во внимание, что существует прямая зависимость между нажатием педали акселератора и производительностью турбины.

Достоинства данного метода увеличения мощности силового агрегата очевидны: по эффективности (двукратное и более увеличение КПД двигателя) ему нет альтернативы, использование турбины можно отменить одним нажатием кнопки, если в этом нет потребности.

Но это и самый дорогой способ, к тому же требующий перепрошивки ПО бортового компьютера. Самостоятельно также малореально – для этого требуется соответствующий опыт и знания. Хотя запитка турбины не требует отбора мощности мотора, на высоких оборотах неизбежен повышенный расход горючего – этого требуют элементарные физические законы. Установка турбины требует существенной доработки многих других узлов машины – использования более прочных деталей, усиления тормозных возможностей. Наконец, приготовьтесь к тому, что ресурс двигателя окажется заведомо меньше регламентного.

Краткие выводы

Как видим, даже маломощный автомобиль можно заставить работать, как спортивный. Собственно говоря, подобный тюнинг имеет смысл сравнивать с допингом, используемым в профессиональном спорте. Но здесь прямого запрета нет. Максимальные санкции – лишение гарантии, что после окончания гарантийного срока неактуально. Большинство актуальных способов дают относительно небольшой рост мощности, поэтому, если не использовать наиболее радикальные методы, имеет смысл задействовать комбинацию из нескольких менее существенных.

Но в любом случае за увеличение отдачи мотора придётся чем-то расплачиваться. В большинстве случаев это – повышение расхода топлива.

Эксплуатируя своё автотранспортное средство, некоторые владельцы задаются вопросом: «Как увеличить мощность атмосферного двигателя?», не всех устраивают те характеристики, которые присущи их стандартным заводским агрегатам, причин, почему так происходит, может быть много. В основном, это владельцы, планирующие использовать своё транспортное средство в спортивных целях, либо любители, желающие сделать эксклюзив своими силами и средствами.

Проводя мероприятия, по улучшению настроек, необходимо подходить к этому вопросу с точки зрения комплексных мер. Только в этом случае тюнинг атмосферного двигателя будет иметь ощутимые результаты и сможет полностью оправдать ожидания. Под улучшением показателей мотора, подразумевается увеличение его мощности и разгонных характеристик, это вплотную подводит автомобиль к показателям спортивных агрегатов.

Только правильно проведенные работы смогут раскрыть весь потенциал двигателя, снизить затраты на выполнение вредной работы по преодолению сил трения, повысить коэффициент полезного действия и мощность установки в целом. При неправильном подходе к решению вопроса модернизации, можно нанести непоправимый урон агрегату. В этом случае, двигатель будет выдавать характеристики хуже, чем они были, либо вообще перестанет работать.

Решения по повышению мощности

К основным методам увеличение мощности атмосферного двигателя можно отнести:

• Замена коленчатого вала, расточка цилиндров;
• Установка облегчённых шатунов и поршней;
• Изменение фаз газораспределения путём установки специального коленчатого вала;
• Улучшение и доработка системы впуска;
• Улучшение и доработка системы выпуска;
• Чип тюнинг мотора;
• Установка турбинного наддува.

Доработка силовой установки частичная либо комплексная

Любой силовой агрегат, не зависимо от того, на каком топливе он эксплуатируется, либо в каких целях используется, подлежит улучшению. При массовом производстве в заводских условиях невозможно идеально подогнать и настроить мотор.

Корректируя недоработки и правильно устраняя заводские дефекты, можно добиться того, что агрегат будет выдавать на 10, а то и 20% больше мощности по сравнению с исходным результатом.

Конечно, простой подгонкой узлов и агрегатов друг к другу желаемого результата не достичь, для этих целей требуются денежные вливания, которые будут потрачены на покупку некоторых улучшенных механизмов, которые можно использовать в более агрессивных условиях. Именно этот фактор является недостатком доработки двигателя.

«Железная» доработка

Такой вид модернизации силовой установки относится к сложным методам, поскольку требует от мастера, проводящего работы определённого опыта и сноровки, кроме того, потребуется понести большие затраты по времени, труду и деньгам. Предполагается выполнение следующих видов работ:

• Замена коленчатого вала;
• Расточка цилиндров силовой установки;
• Замена поршней и шатунов;
• Доработка головки блока цилиндров.

При условии правильного выполнения всех перечисленных работ, метод позволит добиться снижения потерь мощности в процессе работы мотора, увеличить коэффициент полезного действия. За счет расточки блока цилиндров произойдет физическое увеличение объёма двигателя, улучшится наполнение цилиндров рабочей смесью, повысится степень сжатия, повысится эффективность процесса газораспределения при различных условиях работы мотора.

Положительным моментом реализации метода является то, что его проведение может быть частичным, то есть замене подлежат не все детали, а только некоторые узлы агрегата. Однако есть и недостатки, так, прирост мощности напрямую зависит от количества проведенных изменений и доработок. Например, замена одних только поршней не даст ощутимого эффекта.

В то же время, проведение масштабных изменений потребует существенных вложений при непропорциональной отдаче. С этой точки зрения, разумней будет применить комплексный подход, при котором соотношение цена-качество будет соизмеримо.

Применение такого подхода повлияет и на дальнейшую эксплуатацию силовой установки. Агрегат будет более капризным, требовать использования качественного топлива и дорогого моторного масла, значительно снизится ресурс и увеличится детонация.

Турбинный наддув

Этот вид увеличения мощности так же является достаточно сложным и затратным. Однако, стоит отметить, что установка турбинного наддува на атмосферный движок является более эффективным методом, в сравнении с «железной» доработкой. Если же применить эти два подхода в комплексе, то есть, установить усиленные детали и механизмы параллельно с турбинным наддувом, то полученные результаты будут значительными.

К недостаткам метода можно отнести значительные финансовые расходы, сложность с выбором и подгонкой деталей и механизмов, а так же последующей тонкой настройкой всех систем друг под друга и силового агрегата в целом. В связи с тяжелым характером такого рода работ, сложно найти мастера для их выполнения. Специалист такого уровня должен обладать высокой квалификацией и богатым опытом в данной сфере.

Малый тюнинг атмосферного мотора

Способы увеличения мощности, описанные ранее, подходят не всем. Очевидно, что такие манипуляции со своим автомобилем позволит себе сделать не каждый, в виду сложности работ и дороговизны проектов. Поэтому, обычные автолюбители, желающие усовершенствовать свой агрегат, очень часто прибегают к простым и дешёвым методам повышения мощности. Эти способы пользуются большой популярностью и доступностью.

Одним из способов модернизации силовой установки, является применение на агрегате воздушного фильтра нулевого сопротивления, который за счет улучшенных свойств, имеет меньшее аэродинамическое сопротивление и даст мотору получить больше воздуха. Заметить сильные изменения рядовому авто владельцу будет сложно, поскольку прирост в данном случае минимален, всего от 0,5 до 2,5%, тем не менее, выполнить такие манипуляции можно.

Недостатком такого способа является некачественное выполнение фильтром своих функций. Таким образом, обратной стороной является попадание грязного воздуха в силовой агрегат и загрязнение его, стоит ли применять новшество на практике, решать хозяину авто.

На этом фоне более целесообразным будет применение модернизации выхлопа, она подразумевает: ликвидацию катализатора, изменение геометрии выпускных труб, монтаж специального глушителя с прямым током. Задача манипуляций, устранение как можно большего количества препятствий на пути отработанных газов. За счет этого, движение выхлопа происходит без преодоления дополнительного сопротивления, на которое так же необходимо тратить энергию.

Разница будет заметна, поскольку прирост мощности такие изменения дают существенный, в районе 5%. По итогу, тюнинговый двигатель будет давать лучшую разгонную динамику по сравнению с периодом до внесения изменений, набор оборотов будет проходить быстрей и резвей. Безусловно, способ требует вложений, но в сравнении с полной доработкой мотора и установкой турбины, детали, которые должны стоять на системе выхлопа, намного дешевле.

Чип тюнинг

Наиболее популярным, самым простым и доступным способом повышения мощности силового агрегата можно считать чип тюнинг. Простота этого метода заключается в том, что на уровне железа ничего менять не придется. При проведении мероприятий по усовершенствованию, вносятся изменения только на уровне программной части в прошивке электронного блока управления, который в настоящее время есть у всех современных моторов.

Нужно отметить, что чипуются атмосферные, силовые установки с турбиной, бензиновые и дизельные агрегаты.

Положительной стороной внесения изменений можно считать:

• Увеличение мощности и крутящего момента на программном уровне;
• Отклик на нажатие педали газа со стороны мотора происходит быстрей;
• На моторах с установленным турбинным наддувом уменьшается эффект провала;
• Стабильная работа агрегата на холостом ходу;
• Мощность не пропадет, если подключать сторонних потребителей, таких как обогрев зеркал, кондиционер, обогрев сидений и т.п.;
• При проведении «гражданского тюнинга» нет потерь ресурса у силовой установки;
• Нет проблем при прохождении технического осмотра автомобиля;
• По соотношению цена-качество является самым оптимальным способом увеличить мощность;
• Всегда можно вернуться к стоковым настройкам.

• Рост требований к качеству топлива, в частности к октановому числу бензинового горючего и цетановому числу дизельного топлива;
• Уменьшение ресурса силовой установки;
• Опасность появления сбоев в электронном блоке управления и двигателе при некачественном выполнении работ. По этой причине, не рекомендуется выполнять чип тюнинг самостоятельно, правильней будет обратиться в профессиональные мастерские с опытом выполнения подобных работ;
• Удаление катализатора и фильтра сажи требует перехода на нормы Евро-2, что существенно увеличивает выбросы СО в атмосферу.

Стоит ли чиповать свою силовую установку, каждый решает для себя сам. Еще один вопрос, который интересует потенциального клиента: «Какой же прирост мощности он получит после выполнения всех работ?». Конечно, все зависит от того, какая силовая установка стоит под капотом авто и в каком техническом состоянии она находилась до начала работ по модернизации.

В среднем, при условии качественного внесения изменений, цифры по приросту мощности следующие:

• Бензиновая атмосферная силовая установка от 7 до 10%;
• Бензиновая силовая установка с турбиной от 7 до 15%;
• Дизельный силовой агрегат без турбины до 19%;
• Дизельный силовой агрегат с турбиной до 30%.

Закись азота

Этот способ увеличения мощности можно отнести к экстремальному методу, поскольку его применение резко уменьшает ресурс мотора и зависит от состояния силовой установки. Суть заключается в том, что закись азота используется как дополнительный окислитель топлива. Попадая в камеру сгорания силовой установки, закись азота под воздействием тепла распадается в ней на кислород и азот.

Кислород повышает содержание кислорода, поступившего из воздуха, а азот не даёт возникнуть детонации в моторе. Впрыск азота ни в коем случае нельзя осуществлять на постоянной основе. Его применение ограничено коротким промежутком времени. Существует несколько систем впрыска: сухая, мокрая, система прямого впрыска.

Повысить мощность таким способом можно значительно, от 25 до 150 лошадиных сил и более в зависимости от силовой установки. Однако с целью сохранения мотора не рекомендуют превышать эту величину более, чем на 50 лошадиных сил.

Производители всех массовых автомобилей идут на компромиссы. Их заталкивают в эти рамки автолюбители, хотя и сами того не подозревают. Эта ситуация объясняется просто: они вынуждены выпускать конкурентоспособные, дешевые, надежные и экономичные автомобили, которые будут покупать снова и снова.

Зачем увеличивать мощность двигателя?

Мотив для повышения выходной мощности двигателя у каждого автовладельца свой, начиная с банального стремления выделиться из толпы более агрессивным звучанием мотора и динамичным разгоном, заканчивая повышением тяговитости двигателя и улучшения его практических качеств. Повысить мощность двигателя серийного автомобиля можно разными способами:

• чип-тюнингом;


• увеличением рабочего объема;


• увеличением коэффициента сжатия топлива;


• уменьшением веса;


• заменой головок блока цилиндров и распредвалов;


• модернизацией впускной системы.


• модернизацией выхлопной системы;

Краткий обзор методов повышения мощности ДВС

Кроме того, что чип-тюнинг - один из самых эффективных, он еще и один из самых простых с точки зрения непосредственного технического способ вмешательства в двигатель. Суть метода сводится к установке новой программы в блок управления двигателем.

С рабочим объемом все просто: чем больше топлива двигатель способен сжечь за один оборот коленвала, тем большую мощность он вырабатывает. Рабочий объем ДВС увеличивается растачиванием цилиндров.

Увеличив коэффициент сжатия до определенной планки, потенциально можно развить больше мощности при неизменном расходе топлива. Вот почему все мощные гоночные автомобили работают на высокооктановом бензине – их двигатели сжимают горючую смесь до максимума и получают предельную отдачу.

Заменив тяжелые поршня двигателя на более легкие, можно снизить растраты энергии на изменение направления движения поршней и на их остановку. Чем легче поршня, тем меньше энергии тратится впустую.

Во многих заводских двигателях предусмотрен один впускной и один выпускной клапан на каждый цилиндр. Установив головку блока с увеличенным числом клапанов на цилиндры, можно существенно увеличить приток воздуха в камеры сгорания и увеличить мощность.

Чем больше воздуха загнать в цилиндр, тем больше мощности он выдаст за один оборот коленвала. Для этого двигатели оснащают специальными турбинами и компрессорами, которые нагнетают воздух в цилиндры под давлением.

Если выхлопные газы плохо уходят из камер сгорания и выхлопной системы в целом, они крадут мощность двигателя. Чем меньше сечение выхлопных труб, тем сильнее обратное давление и тем ниже мощность ДВС.