Увеличение мощности атмосферного двигателя – основные методы, доработки силовой установки, турбинный наддув, малый и чип тюнинг, закись азота

Содержание

основные методы, доработки силовой установки, турбинный наддув, малый и чип тюнинг, закись азота

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.

Минусами проведения изменений можно считать:

  • 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.

Как увеличить мощность двигателя: основные способы

Зачастую вопросом значительного увеличения мощности двигателя задаются в тех случаях, когда автомобиль планируется использовать для специальных задач (профессиональный автоспорт, офф-роадинг, стрит-рейсинг, драг-рейсинг и другие направления). Еще одной группой являются автолюбители, для которых увеличение мощности мотора является обязательной частью комплексных работ по глубокому тюнингу и стайлингу уже имеющейся базовой версии автомобиля для создания эксклюзива. Что касается рядовых автолюбителей, желание добавить мощности простой машине продиктовано банальным стремлением улучшить разгонную динамику автомобиля.

Дело в том, что более мощный ДВС способен (иногда существенно) повысить комфорт во время езды, особенно во время совершения обгонов и проезда нерегулируемых перекрестков. Как показывает практика, чаще всего увеличить мощность мотора стремятся владельцы малолитражных и среднеобъемных бензиновых атмосферных двигателей. Реже глобальным переделкам подвергают изначально турбированный бензиновый мотор и только в отдельных случаях повышают мощность дизеля. Далее мы рассмотрим основные способы, которые позволяют в большей или меньшей степени поднять мощность двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое атмосферный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции силовых агрегатов данного типа, чем отличается атмосферный двигатель от турбомотора и какой силовой агрегат лучше.

Читайте в этой статье

Как добавить мощности двигателю

Итак, поехали. В списке популярных решений для повышения мощности двигателя отмечены:

Добавим, что о таких экзотических решениях, как системы закиси азота NOS или «нитро» (от англ. Nitrous Oxide System), говорить не будем. Подобные решения устанавливаются на специально подготовленные гоночные авто и не являются способом для постоянного увеличения мощности ДВС, так как производят временный эффект.

Комплексная или частичная доработка узлов

Теперь подробнее об указанных выше способах доработки мотора. Начнем со сложного. Замена коленвала и расточка цилиндров двигателя, подготовка ГБЦ, а также замена поршней, шатунов и распредвала является так называемым «железным» тюнингом.

Способ позволяет снизить потери при работе ДВС, поднять КПД, увеличить физический объем двигателя, повысить степень сжатия, улучшить наполняемость цилиндров и повлиять на эффективность газораспределения на разных режимах работы двигателя. Такой подход может быть реализован как частично (меняются только отдельные узлы), так и комплексно.  Добавим, что на многих авто сильно расточить блок не получится, так как стенки блока цилиндров достаточно тонкие и рассчитаны на расточку до 3-х ремонтных размеров.

От объема доработок напрямую зависит прирост моментной характеристики, максимальная  мощность и ряд других параметров. Отдельно следует учесть, что установка, например, только облегченных шатунов или поршней не приведет к существенному увеличению мощности, при этом уже потребует ощутимых финансовых затрат на фоне незначительного прироста. По этой причине «прокачивать» мотор лучше комплексно.

Отметим, что данная процедура является достаточно дорогой, требует дополнительных переделок системы питания в случае с инжекторными двигателями и целого ряда других изменений штатной конструкции.  В процессе эксплуатации такой мотор требует повышенного внимания, заправки высокооктановым качественным топливом и дорогим моторным маслом. Параллельно с этим растет топливный расход. Двигатели после такого тюнинга сильно боятся детонации и часто имеют небольшой ресурс.

Турбонаддув на атмосферном ДВС

Не менее сложным способом увеличения мощности двигателя является установка турбонаддува на атмосферный мотор. Отметим, что данный подход является более эффективным сравнительно с описанными выше доработками атмосферного ДВС. Более того, в сочетании с заменой узлов двигателя на усиленные детали (как в первом способе) становится возможным получить весьма впечатляющие результаты.

Например, атмосферный мотор, который в стоке выдает около 200 л.с., после доработок по «железу» и установки турбины может с легкостью выдать 500 лошадей и более. Получается дорого, но очень результативно.

К минусам стоит отнести необходимость тщательного подбора запчастей, потребность в тонкой настройке мотора и решение сложных технических вопросов. За такую работу возьмется далеко не каждый специалист.

Бюджетные способы увеличения мощности: впуск, выпуск, чип-тюнинг

Вполне очевидно, что подобные усовершенствования проводятся в рамках подготовки автомобиля к спортивным соревнованиям или для создания индивидуальных проектов. Рядовым автолюбителям это не нужно. По этой причине большой популярностью пользуются простые и дешевые способы увеличения мощности силового агрегата.

К таковым относится установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), который имеет меньшее сопротивление на впуске и позволяет двигателю получить больше воздуха. Прирост мощности минимален (особенно на атмомоторе) или его вовсе не заметно (от 0.5 -2.5%), но само решение доступно каждому автовладельцу. Отметим, что многие водители относятся к такому способу скептически, так как большим минусом является худшая фильтрация воздуха, который попадает в двигатель и загрязняет силовой агрегат.

Более ощутимый эффект дает тюнинг выхлопа (удаление катализатора, монтаж выпуска с трубами измененного диаметра, установка прямоточного глушителя). Главной задачей является уменьшение сопротивления, которое создается при выпуске отработавших газов. Указанные газы движутся в доработанной выпускной системе более оптимально. Мотор в этом случае лучше набирает обороты, динамика разгона становится более интенсивной. На некоторых автомобилях  после профессионального подбора диаметра труб и правильной установки прирост мощности может составлять до 5%. Способ потребует определенных финансовых затрат, но все равно остается намного более дешевым сравнительно с доработкой ДВС или установкой турбины на мотор.

Завершает список доступных способов увеличения мощности двигателя чип-тюнинг. Данное решение предполагает внесение изменений в прошивку ЭБУ на инжекторных моторах.  Добавим, что чипуются как атмосферные и турбированные бензиновые, так и дизельные двигатели.

К плюсам относится программное увеличение мощности и крутящего момента, улучшение отклика мотора на нажатие педали газа, уменьшение турбоямы (турболага) на агрегатах с турбонаддувом. Другими словами, нет необходимости менять какие-либо агрегаты и узлы. После качественной прошивки двигатель стабильнее работает на холостом ходу, нет падения мощности после включения мощных потребителей (климатическая установка, обогрев сидений, зеркал и т.п.). Минусами принято считать повышенную требовательность к качеству и октановому (бензин)/цетановому (солярка) числу топлива, а также уменьшение ресурса двигателя. Также следует учитывать, что непрофессиональная прошивка ЭБУ может вызвать серьезные сбои в работе мотора или выход из строя самого блока управления.

Читайте также

  • Тюнинг топливной системы двигателя

    Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.

Разбудить ураган: как правильно форсировать турбомотор

Как турбомоторы победили атмосферники

Тюнинг атмосферников долгое время был крайне востребованным, ведь в автоспорте наддув был под запретом, как «читерский» способ увеличения мощности, к тому же слабо применимый к гражданским машинам. Но все поменялось к концу 90-х годов. Турбонаддувные моторы прочно прописались сначала под капотами премиальных и спортивных машин, а затем, после введения моды на тотальный даунсайз, и под капотами малолитражек.

Сейчас в Европе атмосферные моторы – просто исчезающий класс. Более того, моторов объемом больше 1,6 литра на машинах до D-класса включительно попросту больше нет. Турбонаддув стал массовым явлением, к которому волей-неволей приобщаются все покупатели европейских машин. Конечно, можно купить японский. Но стоит ли? Ведь и в обычной эксплуатации «турбосилы» проявляют себя хорошо, а уж при тюнинге...

Будем честными. Затраты на тюнинг атмосферных моторов не оправдывают себя, значительные вложения приводят к росту мощности, но вместе с тем внешняя характеристика мотора – ВСХ – становится крайне неудобной для передвижения, ведь мотор придется ожесточенно «крутить».

Неудивительно, что сейчас большую часть высокофорсированных моторов предпочитают наддувать. Тюнинг атмосферных двигателей остается лишь там, где турбонаддув все еще запрещен – например, в некоторых дисциплинах автоспорта. Если же ограничений нет, то преимущество у этого метода подавляющее.

Общий смысл турботюнинга

Если мотор форсируется наддувом, то мы наращиваем мощность за счет массы воздуха и, как следствие, крутящего момента. Вы наверняка уже знаете, что мощность – это расчетный показатель, который зависит от момента и скорости вращения коленвала, а значит без труда сделаете вывод: если есть момент, то обороты можно особо не наращивать. Стало быть – облегченная поршневая группа, как у атмосферников, нам тут ни к чему.

И даже если высокие обороты нужны, то… нужно просто усилить конструкцию – за счет снижения КПД высокие обороты все равно достижимы, и этот путь форсирования не закрывается. Поскольку нагрузка на наддувный мотор больше, то конструкцию максимально усиливают, ведь она должна передавать больший крутящий момент.

Значит, нам понадобятся усиленные стальные шатуны, хорошо противостоящие детонационным ударам, а также усиленные поршневые пальцы и кованые поршни, способные выдержать большой тепловой поток и нагрузки.

При высокой нагрузке требуется хорошее охлаждение, поэтому пригодятся более толстые поршневые кольца, толстое же днище поршня, более высокий жаровый пояс, усиливающие вставки, более мощные маслофорсунки.

Клапаны, особенно выпускные – особо жаростойкие, с натриевым наполнителем и никакого титана – он при таких нагрузках точно «потечет». Максимум специальная металлокерамика в гоночных конструкциях – она лучше металла держит температуру и выдерживает высокие механические нагрузки.

Даже сам блок цилиндров часто требует усиления, особенно в нижней своей части, которая непосредственно воспринимает нагрузку от коленчатого вала и коробки передач. Особая роль у коленчатого вала. Он должен выдержать все: и высокую нагрузку, и горячее масло, и деформации блока под нагрузкой, а значит его придется сделать с очень большим запасом прочности.

Казалось бы, это все достаточно сложно, много элементов требуют усиления – куда больше, чем при форсировании мотора по оборотам. Но поскольку нагрузка на поршневую группу при увеличении оборотов растет квадратично, а при увеличении наддува – линейно, и лишь поршням достается сильнее, то игра стоит свеч. Это банально проще выполнить. Да и турбированный мотор «в стоке» часто имеет уже оптимизированную по этим параметрам конструкцию, при дальнейшем форсировании доработки потребуются лишь при очень значительном повышении мощности. Не зря столь популярен и эффективен чип-тюнинг.

man using laptop computer in car

Ладно, железо мы доработали. А что со впуском? Помимо общего улучшения продувки его конструкцию почти не усложняют. Резонансные явления играют свою роль, но при работе «в бусте» особой роли не имеют. Тонкая проработка требуется или для получения максимальной экономичности, или для реализации максимальной мощности при наличии ограничений на степень наддува или применяемые типы турбин.

За степень наполнения отвечает в основном турбокомпрессор и согласование его характеристик с двигателем, а также точность настройки на всех режимах работы двигателя. Вот впускные каналы прорабатывают тщательно: закрутить нужный «вихрь» в камере куда важнее лучшего наполнения. Ведь это обеспечит лучшее сгорание, меньшую детонацию, высокую степень сжатия и наддув. А значит будет выше и мощность. Потерями на всасывание можно пренебречь – турбина наддует.

Кстати, столь популярный в атмосферном тюнинге «портинг» ГБЦ на турбомоторе должен выполняться с большой осторожностью именно потому, что заводская конфигурация впуска эти нюансы учитывает. А сделав каналы шире, можно убрать столь необходимое закручивание потока на каких-то режимах работы или же изменить соотношение между вертикальными и горизонтальными вихрями. В итоге при настройке мощность будет меньше, чем была бы без подобной доработки.

Короче, за тюнинг турбомотора нужно браться только в том случае, если вы действительно специалист. Дилетанты и недоучившиеся автомеханики могут запороть мотор, не добившись существенного эффекта.

Детали, которые мы поменяем

Если вы собираетесь поднимать мощность на 30-50%, то помимо чип-тюнинга вам понадобятся новая турбина для наполнения на высоких оборотах, хороший интеркулер и доработка топливной системы. Железо мотора рассчитано обычно с запасом, его можно не трогать.

А вот если вы задумали поднять отдачу вдвое или даже больше, то без замены блока цилиндров, шатунов и коленвала вряд ли обойтись. Все будет больше похоже на постепенное замещение почти всех деталей мотора на более крепкие.

Но что, если вы ожидаете прирост от 50 до 80%? Тогда все не так страшно, но с железками повозиться придется. Про коленвал уже сказано было – он нужен усиленный, с лучшим охлаждением.

Сам блок цилиндров может остаться штатным, но его усиливают, а также принимают специальные меры по подготовке. Если конструкция блока так называемый Open-deck, то есть с открытой сверху рубашкой охлаждения цилиндра, то ставят термофиксаторы – элементы, повышающие жесткость блока и связывающие цилиндры с наружным корпусом блока или даже специальную усиливающую пластину. Сами цилиндры могут быть загильзованы высоколегированным чугуном, более прочным и химически стойким.

Специально подготовленный блок цилиндров может иметь увеличенную жесткость за счет большей высоты стенок. Тут будут более толстые бугели крепления коленвала, более прочная резьба в блоке цилиндров...

Головка блока цилиндров дорабатывается не менее тщательно. Убираются все компромиссные элементы серийного изготовления, каналы впуска и выпуска растачиваются для получения оптимальной пропускной способности и степени завихрения. Оптимизируется течение жидкости в ГБЦ, направляющие и седла клапанов изготавливают из усиленных материалов с более высокой точностью и индивидуально проверяют.

При повышении давления и температуры в камере сгорания нагрузка на прокладку ГБЦ растет многократно. Прокладку, соответственно, нужно применять цельнометаллическую. И очень прочно ее закреплять. Плотность газового стыка можно обеспечить только перейдя на шпильки – они более прочно держатся в блоке цилиндров, меньше деформируя резьбу при затяжке. Еще для улучшения газового стыка с ГБЦ делают канавки под одноразовые медные уплотнительные кольца или буртик на гильзе для надежной фиксации цельностальной прокладки.

Car engine, closeup

Шатуны тоже обзаводятся шпильками, если вдруг ранее использовалась конструкция с болтами. Логика такая же, как с крепежом ГБЦ: меньшая деформация при затяжке и лучшая работа резьбы при высокой нагрузке.

Полный список доработок даже у изначально турбированного двигателя может оказаться куда больше, ведь максимальная мощность бывает более 1 000 сил при изначальных 200, а ресурс мотора определяется по самому слабому звену.

Фактически, при высокой степени форсирования количество элементов, оставшихся без доработки, стремится к нулю.

Естественно, качество работы по установке и подготовке элементов должно быть максимально высоким, поэтому серьезный тюнинг – дело крайне затратное. Сложные сплавы и высокая точность мехобработки, точный расчет деталей вряд ли когда-нибудь упадут в цене.

Примеры

Впрочем, не будем тратить слова – обратимся к кейсам. Сколько стоит качественный атмосферный тюнинг, вы уже знаете. Теперь поищем удачные варианты для моторов с турбонаддувом. Примеров опять же будет два: с весьма популярным вариантом доработки фольксвагеновского EA888 и куда менее популярным, но не менее интересным мотором от «классиков наддувного жанра» Saab.

Именно шведы были пионерами применения наддува на гражданских машинах. Porsche 911 Turbo мог купить далеко не каждый, а вот «победитель турбоямы» Saab 99 Turbo был уже куда более массовой и доступной машиной. Динамика Saab 9000 с наддувным мотором на дорожных скоростях была лучше, чем у того же Porsche, за счет внедрения новых идей его регулировки. Линейка моторов Saab начала двухтысячных годов – вся с турбонаддувом.

Точка отсчета – двигатель B205E, мощность 150 л. с., крутящий момент 240 Нм. В спортивных состязаниях почти не засветился, разве что в Hill Climb. Зато в заезде Long Run на треке Talladega в США машина с более ранней версией этого двигателя B204L прошла 25 тысяч миль на скорости 227 километров в час без проблем с мотором.

Поскольку мотор шведский, то и тюнинг на него пусть будет шведский. Например, от MapTun Performance.

Получить на этом моторе 225 лошадиных сил не стоит почти ничего. Это чистый чип-тюнинг, мотор в исполнении BioPower это позволяет. Всего 447 евро – и сертификат ваш. Гарантия и разрешение на движение по дорогам с таким мотором – тоже. Итог – 225 л. с. и 340 Нм момента. Максимум, на что вам придется потратиться, это на новые, более «холодные» свечи, но это расходники, так что в счет их не включаем.

1

А вот 240 лошадиных сил уже даются сложнее, некоторые комплекты чип-тюнинга доходят и до этой планки, но MapTun рекомендует уже с «кит» за 688 евро, который включает в себя новые форсунки производительностью 630 «кубиков» в минуту, комплект для их установки и новые свечи. Собственно, все. На выходе уже 240 л. с. и 360 Нм на топливе Е85 и 225 л. с и 340 Нм на обычном АИ-98.

2

Настоящий тюнинг начинается с планки 245-250 л. с. Если в вашем распоряжении нет чудесного топлива Е85, не расстраивайтесь. Всего за 1 002 евро вы можете получить 245 л. с. и 365 Нм на АИ-98. Комплект дополнительно включает в себя новую систему выпуска после катализатора и новый турбокомпрессор Mitsubishi TD04-15.

3

Следующий лимит, 270 л. с., дополнительно включает в себя уже спортивный воздушный фильтр, полностью новую выхлопную систему и небольшую доработку впуска. Стоить это будет уже 2 364 евро.

Пропустим еще несколько градаций по мощности. А вот уже 315 лошадиных сил и 420 Нм момента стоят 3 899 евро для АИ-98 и 3 553 евро для Е85 и дополнительно потребуют новый интеркулер, а турбину для бензина придется сменить на увеличенную, тоже Mitsubishi, но TD04-HL-XT6.

И, наконец, максимум для этого мотора, который предлагает MapTun, – это 360 л. с. и 450 Нм за скромные 4 559 евро. Впрочем, на обычном 98-м результат будет хуже, «всего» 335 лошадей. К комплекту прибавляется новый комплект поршней (кованые Wossner) и иные распределительные валы от более старого мотора Saab B234.

4

Обратите внимание, блок и ГБЦ остались фактически неизменными, а исходные 150 сил кажутся смехотворными. Да, «турботюнинг» – он такой.

Ладно, это редкий мотор, и второй пример будет совсем «народным», как и машины, на которых такие моторы применяются. Семейство двигателей EA888 включает в себя более десятка различных вариантов 1,8-2,0 TSI. Они немного отличаются поршневой группой, системой питания, впуска и турбокомпрессорами, и даже блоком цилиндров и коленвалом, разделяясь на три основных поколения, обозначаемых Gen I – Gen III. Более того, они серьезно различаются по мощности. На разных машинах они выдают от 152 до 275 лошадиных сил, а встретить их можно на всех марках концерна. И они заслуженно пользуются популярностью как очень хорошо тюнингуемые моторы.

Посмотрим, какие цифры обещают для двухлитрового мотора на Audi A4 В7, который в стандарте выдает уже 211 л. с. и 349 Нм.

На этот раз будем сравнивать на примере продукции компании Revo, которая хорошо представлена в России и славится невысокой ценой решения, особыми ценами для россиян и агрессивными настройками моторов по сравнению с основными конкурентами – APR и BSR.

Первая стадия, или Stage 1 – это именно чип-тюнинг. В зависимости от состояния двигателя и топлива обещают сразу…257-286 л. с. и 430-471 Нм. Большой разброс обусловлен широкой адаптацией прошивки к условиям эксплуатации и наличием пресетов под высокооктановый бензин, до 104-го включительно. По возможностям это топливо сравнимо с европейским Е85. Цена такого решения – скромные 399 евро.

Stage 2 – это уже от тех же 257 л. с. до 300 л. с. Цена софта – 499 евро, плюс еще 245 евро за выпускную систему и 193 евро за комплект тюнинга впуска. Итоговая минимальная цена комплекта уже 937 евро, но работа индивидуальна, да и количество модификаций двигателей довольно велико, так что возможны дополнительные затраты. Скорее всего, будет рекомендовано заменить интеркулер и ТНВД двигателя. В сумме до тысячи евро.

Stage 3 включает в себя еще апгрейд топливной системы и турбины. Обновление программного обеспечения обойдется уже в 799 евро, но к ним придется добавить еще затраты на новую турбину К04 за 1 683 евро и 351 евро на новый топливный насос. Результат – примерно 350 л. с. и 470 Нм момента. И не забывайте об обязательном новом интеркулере, это порядка 1 000 евро. Минимальная стоимость такого комплекта получится 3 833 евро, не считая дополнительных непредвиденных расходов.

Что в итоге?

Как можно убедиться, турботюнинг, особенно до мощности порядка 300 л. с., практически на порядок дешевле атмосферного при сохранении «гражданских» характеристик двигателя. А дальнейшее повышение мощности пусть и стоит дорого, но все еще сильно дешевле аналогичного для атмомотора. При этом двигатель остается «road legal» – со всеми катализаторами и системами экологического мониторинга, что крайне важно для обычных серийных машин. Мне кажется, цифры достаточно убедительно объясняют, почему тюнинг атмосферных моторов ныне непопулярное дело.

Опрос

Вы тюнинговали свой турбомотор?

Всего голосов:

Атмосферный двигатель – насколько популярен такой вариант?

Атмосферный двигатель: что значит это понятие и стоит ли применять его в модернизации своей машины? Ведь многие слышали о том, что оптимальный способ увеличить мощность автомобиля – это изменить конструкцию мотора, но тот ли это вариант? Давайте разберемся.

Что такое атмосферный двигатель и в чем его особенность работы?

Под атмосферным двигателем понимают самый первый мотор, созданный руками человека. Его название связывают с атмосферой, находящейся вокруг нас, она-то и участвует в сжигании двигательных смесей, которые появляются в результате непосредственного проникновения воздуха в поршень. На следующем этапе работы движка он смешивается с горючим (дизельное топливо или бензин). Из всего этого можно сделать вывод о том, что такой вид двигателя является наиболее простым по своему механическому устройству. Также важно отметить, что в современном производстве используется установка турбины на атмосферный двигатель, так как она обладает способностью делать смеси более сбалансированными.

Фото - атмосферный двигатель, autoopt.ruФото - атмосферный двигатель, autoopt.ru

У этого вида двигателей есть ряд особенностей, которые необходимо учитывать при его эксплуатации. Основной из них является необходимость правильного расчета питания, где нужно учитывать соотношение между горючими жидкостями и воздухом из атмосферы, причем делать это необходимо с учетом их оптимального типа. Если двигатели были произведены в соответствии со всеми нормами, то баланс смесей для атмосферных двигателей равен отношению одного к четырнадцати.

На фото - основная часть атмосферного дизельного двигателя, garagetime.ruНа фото - основная часть атмосферного дизельного двигателя, garagetime.ru

Стоит отметить, что этот показатель одинаков для всех двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, при создании и эксплуатации такого вида устройства следует учитывать оптимальное соотношение всех вышеперечисленных элементов.

Чем грешит конструкция атмосферного двигателя?

Неудобство в использовании такого мотора возникает тогда, когда происходит осуществление оборотов различной степени интенсивности, это может спровоцировать резкое изменение способности затягивать атмосферный воздух, и требуемый баланс 1:14 пропадает. При небольших оборотах не будет поступать нужный объем воздуха. Ведь частота и вращательные движения деталей в цилиндрах не могут обеспечить появления нужного количества этого компонента в системе. Со временем эти сбои станут заметны водителю и приведут к ремонту двигателя.

На фото - так выглядит атмосферный дизельный двигатель, moto-jawa.ruНа фото - так выглядит атмосферный дизельный двигатель, moto-jawa.ru

Атмосферный мотор является одним из популярнейших устройств среди устанавливаемых в современные автомобили, даже несмотря на подверженность проблемам с насыщаемостью воздухом. Благо, инженеры свели эту проблему к минимуму. К тому же, такие моторы по показателям конструкции питания, пригодности к различным видам ремонтных работ, по уровню надежности и своей предсказуемости значительно превосходят все остальные типы.

Фото - что значит атмосферный двигатель, mcautotuner.ruФото - что значит атмосферный двигатель, mcautotuner.ru

Как увеличить мощность атмосферного двигателя и чем это обернется?

Если вас интересует, как увеличить мощность атмосферного двигателя, то мы приоткроем некоторые технологические решения заводов автопрома. Для увеличения этого показателя проводятся следующие действия:

  • увеличивают объем цилиндра;
  • заменяют кулачковый вал и клапан стандартного типа;
  • используют патрубок;
  • устанавливают усовершенствованные воздушные фильтры.

Фото о том, как увеличить мощность атмосферного двигателя, protuning-psg.ruФото о том, как увеличить мощность атмосферного двигателя, protuning-psg.ru

Время показало, что если правильно произвести процедуры по данным изменениям, то атмосферный дизельный двигатель сможет увеличить показатель своей мощности в среднем на 30%. Но, зачастую, бывают случаи, когда и этот достигнутый результат не устраивает, тогда рекомендуется провести установку механического нагнетателя (одного или нескольких), обладающего таким типом передачи, как турбо. В гаражах многие любители экспериментируют со своими автомобилями именно таким образом.

Фото - метод, как увеличить мощность атмосферного двигателя, svitauto.netФото - метод, как увеличить мощность атмосферного двигателя, svitauto.net

Необходимо отметить, что после увеличения мощности двигателя, значительно увеличивается уровень потребления топлива. Это особенно актуально на трассе, где скорость автомобиля в разы выше, чем в населенном пункте. Кроме того, стоит учитывать и тот факт, что при высоких скоростях традиционная тормозная система не справляется со своей задачей. Следовательно, ее также необходимо модернизировать. В силу этих причин большинство специалистов не рекомендуют автовладельцам производить подобные изменения в своей машине без квалифицированной помощи или хотя бы консультации.

Как повысить мощность двигателя автомобиля?

Эксплуатация21 февраля 2018

В силу жизненных обстоятельств далеко не каждый автолюбитель может позволить себе купить легковую машину с мощным силовым агрегатом. Штатный мотор не устраивает – одним не хватает разгонной динамики, другим – тягового усилия для езды по бездорожью. Существует добрый десяток способов добавить мощности двигателю, отличающихся по стоимости работ и степени модернизации «железного коня». Чтобы взять на вооружение подходящий вариант, стоит рассмотреть их поподробнее.

Двигатель

Доступные способы прибавки

Суть перечисленных ниже вариантов – правильная реализация мощности штатной силовой установки без вмешательства в конструкцию и повышенных финансовых затрат. Одно условие: меры необходимо применять в комплексе, результатов какого-либо одиночного решения вы попросту не заметите.

Как своими руками можно повысить разгонную динамику и улучшить поведение автомобиля на дороге:

  • уменьшить полную массу транспортного средства;
  • оптимизировать систему зажигания;
  • поддерживать нормальное давление в шинах;
  • установить вместо заводского глушителя прямоточный элемент;
  • поставить воздушный фильтр нулевого сопротивления;
  • сменить каталитический нейтрализатор на пламегаситель.

Предлагается разобрать каждый вариант подробнее. Бочонок катализатора действительно создает на выходе отработанных газов высокое сопротивление и его замена пламегасителем позволит добавить порядка 5% мощности. Операция по замене обойдется недорого, сама деталь относительно дешевая. Минус – загрязнение окружающей среды угарным газом и окисью азота.

Подробней о данной операции читайте здесь.

Примечание. При замене катализатора пламегасителем также придется «обмануть» кислородный датчик – так называемый лямбда-зонд, следящий за качеством сжигания топлива.

Давление в шинах и снижение веса авто

Поддерживая рекомендуемое производителем давление в баллонах, заметно увеличить мощность авто не удастся. Но если принимать другие меры и одновременно ездить на полупустых скатах, то общий результат все равно выйдет нулевым. Выдерживать нормальное давление – первый шаг к улучшению условий эксплуатации автомобиля.

Поддержание давления в шинахКак снизить вес машины ради прибавки мощности:

  • освободить салон и багажник от лишних вещей – тяжелого комплекта ключей, запасной аккумуляторной батареи, колбы с водой и так далее;
  • сменить штампованные колесные диски на легкосплавные;
  • поставить более легкие версии крышки капота и багажника, сделанные из карбонового волокна;
  • штатные кресла поменять на облегченные.

Освобождение машины от лишних предметов позволит «сбросить» 50–100 кг массы совершенно бесплатно и добавить второй маленький плюс к динамике машины. Более эффективные варианты с заменой деталей уже влетят в копеечку – литые диски, кресла и карбоновые элементы кузова стоят недешево. С другой стороны, снизится расход горючего, внешний вид автомобиля изменится к лучшему.

Зажигание и установка прямотоков

Как и в случае с колесным давлением, увеличить мощность двигателя за счет системы зажигания не получится – в современных авто искрообразование организовано оптимально. Исключение – старые модели ВАЗ и им подобные, оборудованные трамблером с механическим прерывателем. Для улучшения ездовых качеств эти автомобили остро нуждаются в установке электронной системы зажигания.

Для легковых машин, оснащенных инжектором, следует подобрать надежные высоковольтные провода и свечи с подходящим калильным числом. Проблемы с указанными деталями всегда приводили к росту расхода топлива и ухудшению динамики, поэтому зажиганию стоит уделить некоторое внимание.

Совет. Прежде чем думать о наращивании силовой характеристики, стоит привести в порядок сам двигатель. Мотор должен находиться в исправном состоянии и расходовать масло в количестве 50 мл на 1 тыс. км пробега.

Одновременная установка прямоточного выхлопного тракта и воздушного фильтра – «нулевика» даст прирост порядка 15 л. с. Цена вопроса относительно невелика, но возникнет побочный эффект – звук работы двигателя усилится.

Воздушный фильтр нулевого сопротивленияЕсли принять все перечисленные меры в комплексе, вы явно ощутите повышение мощности и уменьшение затрат на топливо. В цифрах прибавка составит от 5 до 10% в зависимости от модели и первоначального технического состояния автомобиля.

Тюнинг силового агрегата

Более радикальные доработки, дающие существенную прибавку лошадиных сил, касаются внешних и внутренних элементов самого мотора. Способов модернизации существует несколько:

  1. Изменение программного обеспечения электронного блока управления (так называемый чип-тюнинг).
  2. Оптимизация впускного и выпускного тракта.
  3. Переделка двигателя.
  4. Турбирование.

Контроллеры инжекторных и дизельных моторов работают по программе, заложенной производителем. Как правило, она универсальна, поскольку рассчитана на широкий спектр условий эксплуатации. Например, угол опережения зажигания выставляется минимальным, чтобы машина нормально воспринимала топливо различного качества.

Если прошить контроллер оптимизированной программой, «заточенной» под определенные условия и регион эксплуатации, то удастся уменьшить расход горючего, улучшить характеристики силового агрегата и даже добавить «лошадей». Процедура не затрагивает конструкцию двигателя и выполняется на многих станциях технического обслуживания по доступной цене.

Модернизация впуска и выпуска

Усовершенствование указанных систем включает следующие доработки:

  • шлифовка и полировка внутренней поверхности коллекторов;
  • замена воздушного ресивера на бочонок большего объема с укороченными патрубками;
  • установка дросселя пониженного сопротивления либо блока с несколькими заслонками;
  • замена штатного выпускного коллектора на «паука», более эффективно отводящего дымовые газы из камер сгорания.

Все перечисленные меры направлены на снижение сопротивления потокам топливовоздушной смеси и отработанных газов. Полированные полости коллектора уменьшают трение воздуха о стенки и таким образом увеличивают пропускную способность детали.

Дроссель увеличенного диаметра и «паук» на выходе из двигателя действуют по одинаковому принципу: скорость потока газов внутри элементов остается прежней, а пропускная способность возрастает.

Паук для двигателяЦилиндры лучше наполняются на такте впуска и хорошо опорожняются при выпуске, в результате достигается увеличение мощности двигателя. Тюнинговый ресивер решает аналогичную задачу, но вдобавок сглаживает скачки давления на впускной стороне.

Мероприятия затрагивают лишь навесное оборудование силового агрегата и при желании выполняются своими руками. Стоимость усовершенствованных элементов зависит от конкретной марки и модели транспортного средства.

Доработка конструкции мотора

Модернизация двигателя подразумевает его разборку и ведение работ знающими мастерами. Список популярных приемов тюнинга выглядит следующим образом:

  • замена штатных распределительных валов на «спортивные»;
  • увеличение рабочего объема двигателя и степени сжатия;
  • установка облегченных шатунов, маховика и кованых поршней.

«Спортивный» распредвал отличается от обычного увеличенным размером кулачков. Они заставляют тарелки клапанов подниматься выше, пропуская большее количество горючей смеси и отработанных газов. Минус подобного тюнинга – относительно малый прирост мощности на средних или высоких оборотах. Положительный момент – способ вполне реализуем в гаражных условиях.

Увеличение рабочего объема цилиндров и степени сжатия позволяет значительно повысить мощность двигателя за счет следующих мероприятий:

  • расточка либо замена гильз деталями большего диаметра;
  • установка соответствующих поршней;
  • установка коленчатого вала от аналогичного мотора, но с увеличенным ходом поршня.

Справка. Тюнинг классических моделей «Жигулей» практикуется с 90-х годов, когда появилась первая «Нива – Тайга» с рабочим объемом 1,7 л. Коленчатый вал от «Нивы» прекрасно становится на старые двигатели, увеличивая рабочий объем с 1,2 до 1,6 л.

Облегченные шатуны и кованые поршни – запчасти дорогостоящие, устанавливать их самостоятельно не рекомендуется. Хотя большую прибавку мощности детали не дают, зато позволяют «раскручивать» мотор до более высоких оборотов за счет снижения веса. Применяются в комплексе с другими вариантами тюнинга.

Облегченные шатуны и кованые поршни

Организация турбонаддува

Распространенный способ увеличить мощность атмосферного двигателя – принудительно подать в цилиндры большой объем воздуха с помощью таких агрегатов:

  1. Турбокомпрессор. Приводится в действие от коленчатого вала и развивает давление 0,7–0,8 Бар.
  2. Турбина, вращаемая потоком выхлопных газов. Максимальное давление на выходе – 2 Бар.
  3. Электрический нагнетатель. В качестве элемента тюнинга используется крайне редко.

Положительные моменты компрессора – относительная простота монтажа и надежность в работе, прирост мощности достигает 30%. Недостаток – создаваемое давление ограничено частотой оборотов коленвала.

Газовая турбина способна увеличить мощность силового агрегата почти вдвое. Но для получения указанной прибавки необходимо выполнить сложный монтаж плюс установить интеркулер – охладитель подаваемого в цилиндры воздуха. Минусы применения турбины довольно существенные:

  • ресурс двигателя сокращается;
  • цилиндропоршневая группа нуждается в замене (кованые поршни, облегченные шатуны), поскольку штатная не выдержит нагрузки;
  • турбина расходует моторное масло;
  • при резком разгоне с низких оборотов возникает так называемая турбояма – небольшой провал, связанный с недостаточным давлением воздуха в коллекторе.

Приняв решение нарастить мощность и крутящий момент силового агрегата, не забудьте о трансмиссии и тормозной системе автомобиля. Сцепление должно уверенно передавать повышенное усилие от коленчатого вала, а колодки – эффективно затормаживать колеса. Обе системы нуждаются в серьезной модернизации.

Происхождение лошадок: как правильно форсировать атмосферный мотор

Два слова о мощности

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 прошлых материалов, 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 высокие обороты, либо все-таки идти путем увеличения крутящего момента.

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!

1

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.

Mercedes-Benz SLC (R 172), 2015На 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.

opel_kadett_gsi_16v_3-door_6

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.

xe-tbm-kit

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.

throttle-cable-kit

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.

inlet-cam

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.

img482

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.

news_omex_technology

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.

TTS-Rotrex-Duratec-Bracket-Kit-5

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 типичного «квадратного» 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.

Опрос

Вы когда-нибудь пробовали форсировать атмосферный мотор?

Всего голосов:

Увеличение мощности двигателя своими руками: виды и способы

Каждый автовладелец рано или поздно задумывается о повышении мощности мотора своего железного коня. Кто-то увлекается тюнингом и хотел бы стать обладателем мощного и оригинального автомобиля, а кому-то необходимо увеличение мощности двигателя по причине нехватки мощности от небольшого по объему мотора.

На сегодняшний день существуют различные варианты увеличения мощности силового агрегата. В этой статье мы расскажем вам как увеличить мощность двигателя.

Что нам дает увеличение мощности

В первую очередь хотелось бы разобраться в том, что такое мощность и на какие показатели влияет крутящий момент двигателя.

Крутящий момент двигателя – это характеристика, которая определяет силу вращения коленчатого вала, и повышается при увеличении оборотов силового агрегата. Мощность показывает, насколько стремительно автомобиль преодолеет определенный путь, и линейно зависит от частоты вращения коленчатого вала.

Многие автовладельцы ошибочно полагают, что мощность является самым важным показателем, так как она непосредственно влияет на динамику автомобиля, то есть скорость его разгона. Однако большинство специалистов сходятся во мнении, что лошадиные силы в большей степени влияют на максимальную скорость и на показатель интенсивности разгона при загруженности автомобиля.

А вот именно крутящий момент двигателя отвечает за динамику автомобиля и скорость разгона. Поэтому при увеличении мощности силового агрегата вам необходимо одновременно улучшать показатель лошадиных сил и крутящий момент двигателя.

Существует множество различных способов увеличения мощности автомобиля. Все их можно условно разделить на:

  1. установку дополнительных спортивных запчастей;
  2. глубокий инженерный тюнинг.

Расскажем более подробно как увеличить мощность двигателя и не уменьшить, при этом, надежность силового агрегата.

Популярные разновидности тюнинга

  • Установка модернизированной выхлопной системы

Использовав прямоток или же спортивный вариант выхлопа, вы сможете получить около 10-30 дополнительных лошадиных сил в зависимости от конкретной модификации двигателя. Одним из преимуществ установки модернизированной выхлопной системы является не только простота проводимой работы, но и полное сохранение ресурса двигателя. Вам лишь необходимо будет правильно подобрать оптимальный вариант выхлопа и грамотно провести все ремонтные работы.

Это еще один популярный способ увеличения мощности, который подразумевает использование нового блока управления двигателем. Установка чипа позволяет увеличить мощность двигателя за счет перепрограммирования работы силового агрегата, что в свою очередь, в зависимости от конкретной программы тюнинга позволяет получить 10-20 процентов прироста лошадиных сил.

Чип-тюнинг отличается простотой работ и имеет доступную стоимость. В то же время необходимо правильно рассчитать увеличившиеся показатели крутящего момента. Помните, что такое серьезное увеличение динамических показателей может привести к существенному снижению надежности.

  • Установка турбонадува на атмосферный двигатель

Этот способ является достаточно дорогим и технически сложным видом тюнинга, который позволяет получить ощутимый прирост тяговых и динамических характеристик двигателя.

В данном случае автовладельцу или же мастеру, который выполняет ремонт, необходимо правильно подобрать тип нагнетателя, рассчитать мощность мотора, определить показатели давления турбины, определиться со степенью форсирования мотора, доработать впускные и выпускные коллекторы и перепрограммировать программу управления двигателем. Использование небольших по своим показателям давления турбин, и грамотная переборка мотора позволит увеличить мощность двигателя практически без потери его эксплуатационного ресурса.

Однако многие автовладельцы гонятся за максимально возможным увеличением лошадиных сил. Неудивительно, что моторы, которые изначально были рассчитаны на 200-250 лошадиных сил, после установки турбонаддува, увеличивающего этот показатель до отметки в 400 лошадиных сил и более, быстро ломаются и требуют капитального ремонта. Поэтому если вы решаетесь на такой достаточно сложный вид тюнинга, вам необходимо просчитать желаемую мощность силового агрегата, и уже исходя из полученных цифр, осуществлять подбор используемых запасных частей.

  • Замена мотора

Радикальным способом увеличения мощности автомобильного мотора может стать замена двигателя на более мощную модификацию. В том случае, если конструкция конкретного автомобиля позволяет установить в подкапотное пространство более мощный мотор, то куда проще выполнить данную работу, нежели чем пытаться выжать дополнительные лошади из базового мотора.

В то же время автовладелец должен понимать, что в данном случае на одной лишь замене мотора ограничиться будет невозможно. Вполне возможно, что вам придется менять шруз, выхлопную систему, элементы подвески и перенастраивать передаточные числа в коробке передач. Все это неизменно усложняет проводимую замену силового агрегата.

  • Инженерный тюнинг

Инженерный тюнинг подразумевает глубокую доработку силового агрегата, что позволяет без значительного уменьшения эксплуатационного ресурса мотора получить солидное увеличение мощности. В данном случае необходимо вскрывать мотор и производить замену турбины (если таковая имеется), дроссельной заслонки, распредвала, клапанной группы, коленвала, поршней и много другого.

Как вы можете понять, такое увеличение мощности автомобильного мотора будет иметь достаточно высокую стоимость, а выполнять все работы должен исключительно профессиональный специалист, который сможет правильно рассчитать мощность модернизированного мотора. Только так вы сможете гарантировать улучшение динамических показателей автомобиля и сохраните эксплуатационный ресурс силового агрегата.

  • Тюнинг комплекты

В настоящее время в продаже можно найти уже готовые тюнинг комплекты, которые предназначены для конкретного двигателя и позволяют получить необходимый прирост мощности. Использование таких уже готовых комплектов позволяет увеличить мощность двигателя, упрощает выполнение данных работ и повышает надежность мотора.

Доработка системы впуска воздуха позволит вам получить до 10 дополнительных лошадиных сил. В данном случае вы можете обойтись установкой воздушного фильтра нулевого сопротивления или же полной заменой имеющейся штатной системы впуска.

В первом случае работы не представляют сложности, что позволяет выполнить их самостоятельно. Если же вы полностью меняете систему впуска, то в данном случае необходимо использовать тюнинг комплекты, которые подходят под конкретный автомобиль.

Помните, что необходим правильный подход к выполнению этой работы, в противном случае, неграмотным вмешательством вы лишь навредите мотору, снизите его ресурс и поспособствуете появлению серьезных поломок силового агрегата.

  • Использование спортивных свечей зажигания позволит вам не только получить прибавку в несколько дополнительных лошадиных сил, но и улучшит работу силового агрегата в целом.
  • Можем также порекомендовать вам использовать модернизированные спортивные катушки и высококачественные высоковольтные провода, что также позволит получить небольшое увеличение мощности. Все эти работы вы сможете выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам профессионалов.

Автор статьи – Павел Кардаш

Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о