Тюнинг двигателя. Наиболее популярные доработки
Тюнингом называется доработка двигателя в целях увеличения его мощности и эффективности. Модернизация происходит за счет замены заводских деталей, установки новых механизмов и улучшения уже имеющихся систем.
Двигатели современных автомобилей с электронным блоком управления подвергаются также чип-тюнингу – корректировке программы бортового компьютера. Такой метод позволяет повысить мощность агрегата без наддува на 10 %, с наддувом – на 30-40 %.
Достичь наилучших результатов форсирования двигателя можно только в специализированных сервисных центрах, оборудованных профессиональным инструментом и качественными запчастями.
Каждый автомобиль имеет свои конструктивные нюансы, поэтому индивидуальный подход к ТС – залог его оптимальной доработки. По большому счету, в улучшении параметров нуждаются только двигатели гоночных автомобилей, в остальных случаях тюнинг не всегда целесообразен, так как требует больших затрат при спорных результатах.
Основные способы тюнинга двигателя
Существует два основных способа повышения мощности двигателя:
- Снижение массы движущихся частей
- Установка новых элементов
Так, к примеру, стандартные детали двигателя заменяют на облегченные (поршни, шкивы, маховик и пр.), вместо механических систем устанавливают электрические. Некоторые автовладельцы (особенно это касается водителей гоночных автомобилей) в целях снижения веса снимают с ТС все навесное оборудование.
Рассмотрим наиболее распространенные методы совершенствования двигателя подробнее.
Смена головки блока цилиндров
Сегодня существует множество вариантов головок блока цилиндра, предназначенных специально для тюнинга двигателя. Их соединительные разъемы и патрубки имеют такую же конструкцию, как и стандартные ГБЦ, поэтому при их установке сложностей не возникает.
Помимо специальных головок, выпускаются модифицированные модели для конкретных автомобилей. Стоят они дешевле тюнинговых, однако также привносят новые возможности для двигателя.
Современные ГБЦ с вертикальным и горизонтальным вихрем увеличивают скорость поступления воздуха и в улучшают общие характеристики воздушного потока.
Расточка блока цилиндров
Процедура расточки цилиндров помогает увеличить общий объем двигателя. Операция по увеличению сечения гильз изнутри осуществляется только на специализированном высокоточном станке, позволяющем сохранить их правильную геометрию.
Для расточенных цилиндров подбираются бОльшие по диаметру поршни, так как только идеальное совмещение этих деталей обеспечивает необходимый уровень компрессии двигателя.
Тюнинг клапанов двигателя
Клапаны двигателя пропускают и выпускают воздушный поток. Временем открытия клапанов управляет распределительный вал, а степенью – толкатель.
Впускные клапаны не должны иметь острых углов и «заусенцев», препятствующих прохождению воздуха, поэтому эти элементы должны быть тщательно отполированы. Важно, чтобы клапаны размещались в посадочных местах плотно и без зазоров.
Увеличить количество поступающего воздуха можно путем расширения впускных отверстий или установки большего количества клапанов (16, 20, 24, 32 и т.д.). Последний способ наиболее актуален, так как увеличенные отверстия и большие клапаны уменьшают скорость воздушного потока на низких оборотах, что негативно отражается на крутящем моменте.
Помимо увеличения количества клапанов, устанавливают специальные тюнинговые клапанные пружины.
Замена штатного распредвала
Не менее популярный способ тюнинга, чем расточка блока цилиндров.
Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов двигателя. Время открытия задается профилем кулачков вала.
В отличие от обычных распредвалов, тюнинговые имеют более высокие и широкие кулачки, позволяющие клапанам подниматься выше и находится в открытом состоянии дольше. Это способствует подаче большего количества топливно-воздушной смеси.
Существует несколько видов модернизированных распределительных валов для умеренной, быстрой и спортивной езды:
- Mild Road Cams: подходят практически для всех автомобилей, улучшают приемистость и мощность двигателя
- Fast Road Cams: идеальны для скоростных автомобилей, увеличивают мощность двигателя, однако нестабильно работают на холостом ходу
- Competition Cams: предназначены для спортивных автомобилей; эффективно повышают мощность двигателя, однако увеличивают расход топлива, обладают неровным холостым ходом и быстро изнашиваются
Спортивные распредвалы непригодны для использования в городских условиях, так как характеризуются максимальной отдачей в области почти предельных частот вращения двигателя (2-3 тыс. оборотов).
Доработка топливной системы
Для повышения мощности двигателя очень важно увеличить количество топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания. Сделать это можно путем доработки топливной системы автомобиля: установки более производительного насоса, топливной рампы с мощными инжекторами, усовершенствования топливного регулятора.
После проведения этих мероприятий обычно требуется использовать бензин с максимальным октановым числом.
Использование строкер-китов
Многие компании производят готовые комплекты (поршни, кольца, шатуны, подшипники и коленвал) для механического тюнинга двигателя. В основном, эти наборы ориентированы на американские восьмицилиндровые двигатели. Их использование изменяет длину хода поршня, увеличивает крутящий момент и в результате добавляет силовому агрегату 10-15 % объема.
Все детали строкер-китов изготавливаются по передовым спортивным технологиям, поэтому имеют больший запас прочности и износостойкости.
В зависимости от оборотистости двигателя существует несколько базовых вариантов строкер-китов с деталями разной высоты, ширины, углом поворота кулачка и прочими характеристиками.
Повышение компрессии двигателя
Повысить компрессию в цилиндрах можно разными способами. Одним из них является использование так называемых высококомпрессионных поршней. Обычно они выполнены из алюминиевого сплава с добавлением кремния, имеют увеличенное компрессионное кольцо и выпуклость на днище.
Высококомпрессионные поршни создают более высокое давление, чем стандартные, чем ускоряют процесс сгорания топлива и повышают мощность двигателя. В процессе работы они выдерживают очень большие нагрузки и температуры, поэтому могут использоваться для комплектации автомобилей с самыми мощными двигателями.
Ранее они наносились только на заводе-изготовителе, сейчас их применение не ограничено промышленными рамками – защитные составы доступны в компактном и удобном аэрозольном формате.
По-настоящему уникальным средством для восстановления изношенного заводского покрытия является MODENGY Для деталей ДВС. Оно защищает детали при «масляном голодании» и перегреве, предотвращает появление задиров на сопряженных поверхностях и максимально снижает их износ.
Состав используется для юбок поршней, вкладышей распредвалов, дроссельных заслонок, шлицевых соединений, штоков клапанов.
Покрытие наносится после предварительного очищения и обезжиривания поверхностей Специальным очистителем-активатором MODENGY, сохнет при комнатной температуре и не требует возобновления в дальнейшем.
Уровень компрессии двигателя можно увеличить не только с помощью применения специальных поршней, но и путем шлифовки головки блока цилиндров. При этом стандартная прокладка ГБЦ меняется на тюнинговую (выдерживающую избыточное давление).
Различные методы повышения давления не следует применять в двигателях с турбонаддувом – для них свойственна малая компрессия, в противном случае возникает риск детонации и повреждения силового агрегата.
Установка турбокомпрессора или турбонагнетателя
Принудительно закачать во впускной коллектор больше воздуха и создать тем самым более высокое давление могут 2 устройства: турбокомпрессор и турбонагнетатель.
Турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя только при достижении нужного числа оборотов. Промежуток времени от старта двигателя до этого момента называется турболагом.
Турбонагнетатель начинает свою работу сразу, однако при этом отнимает около 30 % мощности силового агрегата.
Установка прямоточного глушителя
Чтобы выхлопные газы легче отделялись от двигателя с турбокомпрессором, устанавливается глушитель без катализатаров, с ровными изгибами или вообще без них. Он оказывает наименьшее сопротивление газам, и при комплексном подходе к тюнингу выхлопной системы прибавляет 15-20 % к мощности двигателя.
Установка дополнительного радиатора
Мощный модернизированный двигатель испытывает экстремальные нагрузки и температуры, поэтому требует более совершенной системы охлаждения.
Именно поэтому, чтобы продлить срок службы силового агрегата после доработки, желательно установить отдельный масляный радиатор и тосольный радиатор большего размера.
Общие рекомендации
Затраты на тюнинг практически не ограничены, поэтому, прежде, чем приступать к доработке двигателя, определитесь с конкретными целями.
Перед покупкой запчастей для тюнинга обязательно проконсультируйтесь у квалифицированных специалистов, а лучше доверьте им весь процесс.
Внимательно относитесь к автомобилю после тюнинга, не пренебрегайте советами мастеров, вовремя меняйте масло и проходите диагностику.
Присоединяйтесь
Все материалы сайта https://atf.ru/ принадлежат
ООО «НОВЫЕ РЕШЕНИЯ» ИНН 5751054390
© 2004 – 2022 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.
Тюнинг двигателя: цели и виды
Тюнинг, или форсирование, двигателя проводится в целях увеличения его эффективной мощности.
Модернизация возможна различными способами:
- Заменой заводских деталей (поршней, шатунов, клапанов) на улучшенные и облегченные
- Установкой новых механизмов (например, турбонаддува, компрессора)
- Улучшением различных систем (топливной, выхлопной и пр.).
Для современных двигателей с электронным блоком управления применяется метод чип-тюнинга. Он позволяет повышать мощность ДВС путем внесения изменений в программу бортового компьютера. В результате чип-тюнинга мощность двигателей без наддува увеличивается на 10 %, с наддувом – на 30-40 %.
Для каждого конкретного автомобиля существует свой, оптимальный, вариант доработок с учетом всех нюансов. По большому счету, в улучшении параметров нуждаются только двигатели гоночных моделей, в остальных случаях тюнинг не всегда целесообразен и весьма затратен.
Если желание модернизировать автомобиль перевешивает возможные доводы против, следующая информация окажется для вас полезной.
Основные способы повышения мощности двигателя
Автомобильный двигатель выполняет функцию преобразования энергии сгорания топливно-воздушной смеси в механическую. Все процессы происходят в цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) за 4 такта:
- Впуск. Поршень движется вниз, смесь воздуха и бензина попадает в камеру сгорания через впускной клапан.
- Сжатие. Поршень поднимается, сжимая топливно-воздушную смесь. Как только он достигает верхней точки, срабатывает свеча зажигания, от которой смесь воспламеняется. При этом выделяется большое количество тепла, температура повышается до 2500 °С.
- Рабочий ход. Под давлением поршень снова перемещается вниз.
- Выпуск. При достижении поршнем нижней точки хода открывается выпускной клапан, и продукты сгорания выводятся через выхлопную трубу.
Первый вариант подразумевает замену стандартных поршней, шатунов, шкивов, клапанов и других деталей двигателя облегченными.
Второй метод предусматривает включение в конструкцию двигателя новых компонентов.
Самые распространенные виды тюнинга
Установка турбокомпрессора или турбонагнетателя
Данные устройства позволяют закачать во впускной коллектор больше воздуха и, тем самым, создать большее давление. Турбонагнетатель отличается от турбокомпрессора отсутствием турболага – промежутка времени от запуска двигателя до достижения им нужного числа оборотов (и увеличения мощности).
Однако при этом нагнетатель отнимает около 30 % мощности двигателя.
Установка прямоточного глушителя
Глушитель без катализатаров, с ровными изгибами или без них позволяет двигателю с турбокомпрессором, вращающему еще и крыльчатку, проще избавляться от выхлопных газов.
Установка специальной головки блока цилиндров
Сегодня представлено множество вариантов головок блока цилиндра для тюнингованных двигателей. Благодаря аналогичным разъемам и патрубкам они устанавливаются так же, как и обычные ГБЦ.
Вместо специальной головки можно приобрести модифицированную, от автопроизводителя. Это обойдется в меньшую сумму, но придаст двигателю новые возможности.
Расточка блока цилиндров
Обычно объем двигателя указывается в литрах (1,8 л., 2 л., 4 л. и т.д.) или кубических сантиметрах (в 1 л 1000 см3). В американских автомобилях используются кубические дюймы.
Увеличению этого показателя способствует процедура расточки цилиндров на специализированном станке. Такая операция позволяет увеличить сечение гильз изнутри при сохранении их правильной геометрии.
Установка усовершенствованного распределительного вала
Один из самых популярных способов тюнинга двигателя. В отличие от обычных распредвалов, тюнинговые имеют кулачки другой формы – более высокие и широкие. Это позволяют клапанам подниматься выше и находится в открытом состоянии дольше, что способствует подаче большего количества топливно-воздушной смеси.
Существует несколько видов специальных распредвалов:
- Mild Road Cams (для умеренной езды): может быть установлен практически на любом двигателе; улучшает его приемистость и мощность, в некоторых случаях способствует экономии топлива
- Fast Road Cams (для быстрой езды): идеально подходит для скоростных автомобилей; увеличивает мощность ДВС, экономит расход горючего, однако на холостом ходу работает нестабильно
- Competition Cams (спортивные): предназначены для спортивных автомобилей; эффективно повышают мощность двигателя, однако увеличивают расход топлива, обладают неровным холостым ходом и быстро изнашиваются
Спортивные распредвалы практически непригодны для использования в городских условиях, так как их максимальная отдача происходит в области предельных частот вращения двигателя (2000-3000 оборотов).
Тюнинг клапанов двигателя
Клапаны ответственны за циркуляцию воздуха в ДВС. Временем их открытия управляет распределительный вал, а степенью – толкатель.
Наличие острых углов и заусенцев на клапанах препятствует прохождению воздушного потока, поэтому эти элементы должны быть тщательно отполированы. Важно также, чтобы клапаны плотно и без малейших зазоров размещались в посадочных местах.
Увеличить количество поступающего воздуха (а соответственно, и создающейся топливно-воздушной смеси) позволяет расширение впускных отверстий, установка бОльших по размеру клапанов или увеличение их количества (до 16, 20, 24, 32 и т.д.). Последний способ наиболее эффективен, так как при увеличении отверстий и установке больших клапанов скорость воздушного потока на низких оборотах уменьшается, что может негативно отразиться на крутящем моменте.
Установка высококомпрессионных поршней
Такие поршни используются для повышения компрессии в цилиндрах. Они изготавливаются, как правило, из алюминиевого сплава с добавлением кремния. Одно из колец в таких поршнях больше других, а на верхней части имеется выпуклость.
Высококомпрессионные поршни создают большее, по сравнению со стандартными, давление, чем ускоряют процесс сгорания топлива и повышают мощность ДВС. В процессе работы они выдерживают очень большие нагрузки и температуры, поэтому используются в самых современных автомобилях с форсированными двигателями.
MODENGY Для деталей ДВС предотвращает появление задиров на контактирующих поверхностях, защищает детали от негативного влияния экстремально высоких температур, эффективно в условиях «масляного голодания» двигателя.
Покрытие имеет удобную аэрозольную фасовку, отверждается при комнатной температуре за 12 часов.
Перед применением MODENGY для деталей ДВС поверхности обрабатываются Специальным очистителем-активатором, который гарантирует отличную адгезию покрытия и его долговременную устойчивость. Оба средства доступны в одном наборе.
В заводских условиях такое покрытие наносится также на большие поршни.
Уровень компрессии можно увеличить также с помощью шлифовки головки блока цилиндров. При этом прокладка ГБЦ обязательно меняется на специальную, выдерживающую избыточное давление.
Использование строкер-кита
Многие компании производят уже готовые комплекты для механического тюнинга двигателя (в основном, для американских 8-ми цилиндровых автомобилей). Стандартно они включают поршни, кольца, шатуны, подшипники и коленвал. Использование таких наборов позволяет изменить длину хода поршня, увеличивает крутящий момент и добавляет двигателю 10-15 % объема.
Все детали проходят строжайший контроль качества, имеют больший запас прочности и износостойкости.
Существует несколько базовых вариантов строкер-китов для «низких», «низких-средних» или «средних-высоких» оборотов двигателя.
Установка усовершенствованных элементов топливной системы
Для увеличения мощности двигателя очень важно обеспечить его бОльшим количеством топлива. Это возможно путем доработки топливной системы: установки более мощного насоса, топливной рампы с инжекторами, усовершенствованного топливного регулятора.
Установка дополнительного радиатора
Мощный оттюнингованный двигатель испытывает экстремальные нагрузки и температуры, поэтому требует более совершенной системы охлаждения.
Установка электрического вентилятора
Стоит отметить, что на современных автомобилях вентиляторы радиатора с механическим приводом практически не используются, их заменяют электрические модели. Система их управления отслеживает температуру двигателя и обеспечивает функционирование механизма охлаждения с помощью бортового компьютера.
Балансировка двигателя – заключительный этап тюнинга
Балансировка двигателя по имеющейся схеме (блюпринтинг) – необходимая при тюнинге ДВС процедура. Она проходит в специально оборудованных мастерских, где проверяется работа распределительного вала, поршней, шатунов, подшипников, маховика. При необходимости настраиваются и изменяются некоторые эксплуатационные параметры деталей.
Общие рекомендации по тюнингу двигателя
- Прежде, чем приступать к доработке двигателя, определитесь с тем, что конкретно вы хотите сделать, иначе велика вероятность лишних затрат
- Перед покупкой тюнинговых запчастей обязательно проконсультируйтесь у специалистов
- В процессе работы, пока двигатель снят, приведите в порядок уплотнительные и крепежные элемент (при необходимости замените прокладки, болты ГБЦ и т.д.)
- Внимательно следите за состоянием двигателя после тюнинга, вовремя меняйте масло
Помните, что в некоторых случаях поставить новый двигатель с лучшими характеристиками целесообразнее, чем дорабатывать старый.
Виды тюнинга двигателя и их правильное исполнение
Если рассматривать этот процесс с точки зрения потребителя, то часто выдвинутые требования к мотору собственного автомобиля оказываются взаимоисключающими. Наиболее оптимальным вариантом была бы возможность выжимания максимальной мощности и обеспечения большого и равномерного крутящего момента, с возможностью сохранения первоначальной степени надежности и предельного ресурса. Одновременно с этим, у водителя также имеется желание осуществлять заправку машины исключительно самым экономичным топливом и обеспечить как можно более низкий его расход.
Если же смотреть с практической стороны, то улучшение одного или нескольких параметров в обязательном порядке станет причиной ухудшения других. Получение возможности сделать исключение из данного правила можно исключительно при профессиональном подходе.
Проведение чип-тюнинга мотора. Этот способ является одним из наиболее доступных вариантов оптимизировать работу силовой установки при минимуме расходования времени и денежных средств. Главными параметрами для тех, кто осуществляет разработку ПО для контроллеров, входящих в комплектацию систем впрыска топлива — требуемый ресурс работы мотора, экономичность и соответствие установленным нормам по токсичности выхлопа. Чтобы получить требуемый результат, следует всего лишь сменить некоторые параметры программы, ответственной за управление подачей топлива. При успешной оптимизации данного параметра, машина может стать несколько более экономной и демонстрировать более предсказуемое поведение на дороге и удобство в управлении, чем стандартная модель.
Профессиональное выполнение данного процесса даст возможность существенного улучшения запуска в холодном режиме и работы на холостом ходу, уменьшить температуру работы охлаждающего вентилятора. Кроме того, можно постараться достичь снижения влияния неточностей и ошибок, которые были допущены разработчиками стандартной версии программного обеспечения.
Для тех моторов, особенностями которых становятся увеличенный объем, а также внесенные изменения в процедуру впуска и выпуска, проведение качественного чип-тюнинга становится жизненно необходимым.
Атмосферный тюнинг. Целью выполнения этого типа тюнинга становится достижение следующего:
- Снижение сопротивления механизма газораспределения;
- Увеличение мощности насосного агрегата;
- Высокого качества оптимизации продувки цилиндров.
Как уже говорилось ранее, вне зависимости от выбранной разновидности тюнинга, конечной его целью будет обеспечение сбалансированной работы и согласованности функционирования всех узлов системы.
Наддувный тюнинг. По той причине, что определение мощности двигателя происходит из количества смеси топлива и воздуха, которую он может превратить из тепловой энергии в кинетическую за определенную единицу времени, то повышение объема используемой смеси в обязательном порядке повлечет за собой увеличение мощности.
Достижение такого результата происходит благодаря изменению разницы давления воздуха, создаваемого мотором совместно с нагнетателем. Хотя сама насосная мощность двигателя в данной ситуации не имеет слишком большого значения. Для того, чтобы получить максимальную степень эффективности, следует повысить пропускную способность механизма газораспределения.
Итог. Одним из наиболее важных условий при выполнении любого типа тюнинга силовой установки становится точное представление цели выполнения всех действий, а также применение деталей и механизмов, дающих возможность обеспечения согласованности итоговой конфигурации.