Увеличение мощности

[Айболит]

ТЮНИНГ АВТОМОБИЛЕЙ - Увеличение мощности

Работа двигателя это всегда компромис между многими величинами. Основопологающими для разработчиков сегодня является себестоимость, экономичность, ресурс двигателя и токсичность выхлопа. Не рассматривая экономические стороны, подробнее рассмотрим все за и против:

Ресурс двигателя с меньшей отдачей выше, чем аналогичный параметр у более форсированного мотора. Требования к качеству топлива в варианте с форсированым двигателем выше. Жёсткие нормы по уровню токсичности заставляют разработчиков переводить двигатели на работу с более обеднёнными смесями и устанавливать катализаторы.

Со стороны потребителя требования к мотору тоже взаимоисключающие. Хочется высокой мощности, крутящего момента, надёжности и огромного ресурса - при всём этом желательно заправлять автомобиль самым дешовым топливом и иметь маленький его расход. Однако чудес на свете не бывает - улучшение одних параметров всегда ухудшает другие. Поэтомы для нас всегда есть выбор - довериться разработчикам и оставить всё как есть или пойти по пути экспериментов по доводке установленного на Вашем автомобиле двигателя. Сделать с мотором можно многое, однако стоимость многих радикальных переделок зачастую оказывается просто невыгодной. Намного проще вложить эти деньги в приобретение автомобиля с более мощным мотором. Но если Вы всё-же решились на доводку силового агрегата, запомните что получить более высокую отдачу от мотора можно лишь увеличив наполнение цилиндров и изменив состав смеси. Методов увеличения наполнения существуеет множество. Условно их можно разделить на несколько категорий:

Уменьшение сопротивления потоку воздуха - Замена воздушного фильтра, замена или переделка корпуса дроссельнной заслонки, замена или расточка и шлифовка впускного коллектора, переделка головки блока (замена клапанов на клапана с большим диаметром и расточка воздушных каналов), установка или оптимизация работы наддува. Тем-же целям служит и установка распредвала с другим профилем кулачков - для изменения величины и продолжтельности открытия клапанов.
Оптимизация состава рабочей смеси - изменение количества топлива для разных режимов работы достигается несколькими способами: Увеличение магистрального давления топлива заменой или настройкой регулятора давления топлива и изменение программы работы ЭБУ (чип-тюнинг).
Механизм изменения фаз ГРМ - оптимизация фаз газораспределения для различной частоты вращения двигателя.
Оптимизация выпуска - Улучшение продувки цилиндров снижением сопротивления выпускного коллектора и глушителя (в идеале следует авить трубу большого диаметра и причём без изгибов).
Я специально не рассматриваю варианты требующие расточки блока, обрезки поршней или замены коленвала - у нас стоит задача получить максимальную мощность от того-же мотора. Кроме того, многие из вышеперечисленных методов требуют вмешательства в механическую часть двигателя - что в случае нового автомобиля автоматически лишает Вас возможности гарантийного ремонта. Так что-же можно сделать с двигателем без особых затрат и не боясь потерять гарантию? Ответ тут один - чип-тюнинг.

Что же такое ЧИП применительно к автомобильному двигателю? В любой блок управления заложена программа его работы. Набор поправочных коэффициентов для различных режимов работы двигателя заложен в ПЗУ блока. Блок управления получая сигналы от различных датчиков, управляет работой исполнительных устройств для обеспечения оптимальной (зачастую по мнению разработчиков) работы силового агрегата. Необходимые параметры для управления исполнительными устройствами вычисляются в соответствии с приходящими данными и набором коэфициентов коррекции, заложенных в ПЗУ. Таким образом, желая изменить работу двигателя, не изменяя механических его составляющих, мы имеем для этого два очевидных пути:


Первый - изменение входящих сигналов (для примера - изменение жёсткости возвратной пружины заслонки расходомера воздуха).

 

[krechet]

(ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Второй - изменение коэффициентов коррекции в памяти ПЗУ (чип-тюнинг)
Изменяя данные ПЗУ мы можем влиять на работу практически любого исполнительного устройства, из тех, которыми умравляет ЭБУ. Для получения других мощностных характеристик мы можем изменить установку угла опережения зажигания, величину времени впрыска, отключить или изменить режим работы систем, контролирующих токсичность выхлопных газов, для двигателей с компрессором можно изменить величину давления наддува. Кроме того мы можем изменить обороты холостого хода, максимально разрешённые обороты двигателя и максимально допустимую скорость автомобиля (при её электронном ограничении). Велика ли роль данных изменений в получении от двигателя максимальной мощности? Нет - её прирост может составлять 5-10% (исключение составляют наддувные двигатели, где без особых затруднений можно получить прибавку в 20% и даже более). Так есть ли во всём этом смысл? Каждый сам решает делать или нет, но тот кто хоть раз проехал на чипованой машине, решает этот вопрос для себя однозначно - да! Дело в том что мало кто ездит на режиме максимальной мощности - намного более важные параметры для повседневной езды это крутящий момент и эластичность двигателя. Равные величины момента достигаются на разных оборотах двигателя. Что это означает: При резком нажатии на педаль акселератора на чипованном автомобиле, подхват двигателя произойдёт на более низких оборотах. То есть зачастую Вам просто не нужно будет переключаться на пониженную передачу, а переключившись вниз вы получите ещё большую интенсивность разгона.


Системы наддува и их особенности

Однажды услышал диалог продавца и покупателя, шумно обсуждавших достоинства купе "Мерседес-CLK". "А что за двигатель у него?" - поинтересовался клиент, вдоволь насмотревшись на кузов и полазив по салону. "Мотор - зверь! Турбированный", - с гордостью в голосе сообщил продавец. И хотя его собеседника такой ответ вполне устроил, многим он справедливо покажется неточным.

На мощных двигателях нередко применяют системы наддува, которые подают в цилиндры воздух под давлением, тем самым увеличивая его количество и в итоге - мощность мотора. Общие названия этих систем - "компрессор" (compressor, по-немецки - kompressor) и чаще употребляемый синоним "нагнетатель" (charger) произошли от глаголов "сжимать" и "наполнять". Сегодня большинство фирм используют два основных вида нагнетателей - механические и приводимые в действие отработавшими газами. У каждого свои преимущества и недостатки, определяющие область применения.

ПОД ГНЕТОМ КОМПРЕССОРА
"Мерседес", например, уже давно определился с выбором и устанавливает нагнетатели с механическим приводом на машины с бензиновыми двигателями, а турбокомпрессоры - на дизели. Дело в том, что у приводных (жестко связанных с валом двигателя) нагнетателей давление наддува не зависит от оборотов, благодаря чему машина быстро реагирует на нажатие педали акселератора. Особенно ценно это качество при разгоне. Также в их активе простота конструкции. Но, естественно, есть и другая сторона медали: расход топлива у моторов, оборудованных нагнетателями с механическим приводом, выше, а КПД ниже, чем у двигателей с турбонаддувом. Что касается терминологии, то разные фирмы именуют механические нагнетатели по-разному: наиболее популярные варианты "supercharger" или "compressor". Никакого "турбо" тут, естественно, нет.

С ЛОПАТКАМИ НАПЕРЕВЕС
Наиболее распространенный вид наддува, широко используемый сегодня в дизелях и в бензиновых моторах, - турбонаддув. Отработавшие газы вращают турбину, а та, в свою очередь, приводит компрессор, нагнетающий свежий воздух.

Выигрыш от турбокомпрессора (называемого "turbocharger" или просто "turbo") - значительное улучшение характеристик двигателя за счет "дармовой" энергии. А вот моментального отклика и уж тем более энергичной помощи на малых оборотах от турбокомпрессора ждать бесполезно; в самом общем случае он обеспечивает высокий крутящий момент лишь при оборотах выше средних - в характеристике появляется провал, называемый "турбоямой". (Впрочем, эту яму можно засыпать; кроме известных "лопат", передовые фирмы пробуют... подкрутку турбины специальным высокоскоростным электродвигателем.) Еще один минус - высокие требования к культуре производства и эксплуатации придирчивого турбокомпрессора.

В силу особенностей рабочего процесса дизельные двигатели лучше подходят для оснащения турбонаддувом, нежели бензиновые. Конечно, существуют и другие типы наддува, например с использованием волнового обмена. Но сегодня о них вспоминают все реже, предпочитая механические (распространение получили роторно-зубчатый типа "Рутс) и турбонагнетатели.