Що таке двигун форсований? Тільки правда та відео матеріал. Чим небезпечно форсування двигуна Основні методи форсування силової установки

Жоден серйозний тюнінг автомобіля не обходиться без форсування двигуна. Ця процедура серйозно збільшує потужність двигуна, а значить, підвищує швидкісні характеристикиавтомобіля. У цій статті ми докладно розглянемо, що таке форсування двигуна, як це робиться, для чого це потрібно і чи є в цьому потреба?

У чому полягає форсування двигуна?

У багатьох мовах слово «форсування» може перекладатися як, «підсилювати», «прискорювати» тощо. Незалежно від типу двигуна, поліпшення його швидкісних характеристик проводиться за допомогою заміни стандартних деталей на покращені, зміни розмірів певних камер, регулювання систем живлення, вихлопу і т. д. В даний час існує безліч способів форсування, які дозволяють, так чи інакше, поліпшити динамічні властивості і досягти найефективнішої роботи двигуна.

Недорогі способи форсування двигунів

Відео - Тюнінг двигуна своїми руками

На цьому закінчуються найдорожчі способи форсування двигуна. Як правило, вони не дозволяють серйозно підвищити продуктивність двигуна, проте вимагають менших фінансових витрат. А тепер, саме час дізнатися про більш серйозні методи, які реально покращують характеристики двигуна.

Як форсувати двигун більш ефективно

Збільшення робочого об'єму двигуна. Інакше такий спосіб називають «розточуванням» циліндрів. Всі знають, що чим вищий об'єм двигуна, тим він потужніший. Тому збільшення робочого об'єму є обов'язковим при форсуванні двигуна. Розширення стінок циліндра виконується як припасування до нового розміру поршнів. Це говорить про те, що розточувати циліндри від балди - неприпустимо. В першу чергу, купуються необхідні поршні та шатуни, а потім уже збільшення обсягу.

• Гільзування. Такий спосіб можна назвати як доповнення до першого. Справа в тому, що при розточуванні стін циліндра, вони втрачають свої властивості і стають менш міцними. Таким чином, можливість виходу з ладу блоку циліндрів помітно збільшується. Щоб знизити знос стінок циліндра, необхідно встановити всередину спеціальні гільзи, які мають гарну зносостійкість. Таким чином, ресурс двигуна збільшується в рази.
• Застосування легшого колінчастого валу. Полегшення колінвала є також обов'язковою умовою форсування. Насправді така деталь виконується з більш міцного матеріалу і має більшу вагу в порівнянні зі стандартною. Однак, при досягненні оборотів позначки 3000 об/хв починає працювати сила інерції, яка розкручує його ще сильніше. Таким чином досягається ефективна робота двигуна при заданих оборотах.

Не забудьте, що разом із заміною колінчастого валу, в блок встановлюється спеціальна постіль із вкладишами. Ця міра необхідна для зниження зносу блоку циліндрів, яка досягається тертям більш твердого матеріалу більш м'яке.

Разом зі зміною об'єму, змінюється або, зокрема, камера згоряння. Змін підлягають багато частин ГБЦ, а також такі параметри, як газорозподіл. Адже нарівні зі зміною об'єму має бути збільшена кількість суміші, що подається в циліндр. Налаштування параметрів ГБЦ потребує великих навичок, тому виконувати її самостійно не рекомендується.

• Застосування турбонаддуву. Найсерйознішим кроком до збільшення потужності вважатимуться установку турбокомпресора. Він є насосом, який закачує додаткову порцію повітря в камеру згоряння під великим тиском. Компресор працює за рахунок зусилля, що створюється вихлопними газами у випускному колекторі, і робить максимальний приріст потужності для двигуна.

Навіщо форсують двигун? Чи це потрібно?

Незважаючи на всі переваги форсованого мотора зі збільшеною потужністю, його застосування для автомобілів повсякденних поїздокнедоцільно. Справа в тому що потужний мотороднозначно має дві недоліки: підвищена витрата мастильних матеріалівта пального, а також менший ресурс.

Такий двигун можна встановлювати тільки на гоночний автомобіль, ремонт якого проводиться після кожного заїзду. У цьому випадку його максимальні швидкісні характеристики необхідні лише на нетривалий час - заїзд або невелика серія заїздів, а довга і монотонна їзда по міських дорогах буде зовсім не економічною. Саме тому перед тюнінгом двигуна рекомендується поставити собі питання «чи потрібне воно мені?».

Це все, що потрібно знати про форсування двигуна. Сподіваємось, що ця стаття допоможе вам зробити правильний вибірщодо цього питання.

Поняття форсування та тюнінгу двигуна (від англ. слів force-посилення, стимуляція і tune - налаштування) передбачає реалізацію цілого комплексу робіт з доопрацювання штатної заводської конструкції ДВС. Такі роботи спрямовані на підвищення величини крутного моменту форсованого двигуна та збільшення максимальних оборотів. Іншими словами, форсований мотор має велику потужністьпорівняно з базовим аналогом.

Для підвищення потужності двигуна проводиться заміна штатних деталеймотора на тюнінгові, вносяться зміни у прошивку (чіп-тюнінг), здійснюється різнобічна доробка заводських вузлів тощо. Також на двигун з метою його форсування може бути встановлена ​​додатково допрацьовується впуск, випуск і т.д.

Читайте у цій статті

Потужний тюнінг: переваги та недоліки

Варто почати з того, що практично будь-який бензиновий або дизельний двигунможна форсувати. Так званий залізний тюнінг без установки турбіни забезпечує приріст потужності близько 10-20%. Доробка двигуна за допомогою установки турбонаддува забезпечує до 40% збільшення потужності.

Що стосується моторесурсу, форсування може значно скоротити, так і збільшити термін служби силового агрегату. Також ресурс безпосередньо залежатиме від цільового призначення та індивідуальних умов, в яких експлуатується конкретний двигун.

Як приклад можна провести порівняння тюнінгового агрегату та заводського. Якщо новий форсований мотор збирається фахівцями в технічному центрі, то за однакових умов експлуатації саме тюнінговий ДВС прослужить у півтора чи двічі довше. Справа в тому, що в процесі масового виготовлення на заводі звичайний двигун не проходить індивідуального налаштування та припасування під час складання. Головним завданням складання на конвеєрі виступає не максимальна точність і подальша надійність агрегату, а складання відповідно до ряду стандартів та допусків. Що стосується індивідуально зібраного двигуна, то в процесі його створення враховуються навіть десяті частки грамів та міліметрів (розважування, балансування тощо) для досягнення кращих показників, а також встановлюються посилені деталі та вузли, які спочатку розраховані на більш серйозні навантаження.

До мінусів значного підняття потужності ДВС варто віднести серйозні фінансові витрати, а також необхідність доопрацювання інших вузлів автомобіля: підвіски, КПП, гальмівної системиі т.д.

Такий приріст потужності найчастіше досягається в комплексі з установкою турбонагнітачів або механічного компресора. Тому багато автовласників зупиняють свій вибір на доопрацюванні двигуна без монтажу турбіни.

Основні способи форсування двигуна

У списку найпоширеніших методів збільшення потужності двигуна зазначають:

• тюнінг;
• встановлення тюнінгового;
• розточування для збільшення робочого обсягу;
• підвищення ступеня стиснення;
• покращення наповнення циліндрів;
• зниження втрат на тертя та обертання приводів;

Модернізація ГБЦ

Найбільш важливу роль у доробці двигуна відіграє правильна підготовка головки блоку циліндрів. Якісно виконаний тюнінг ГБЦ здатний забезпечити приріст потужності двигуна до 20%. У такому моторі значно покращується наповнення циліндрів сумішшю палива та повітря, повноцінніше протікає процес згоряння суміші, ефективніше реалізовано відведення відпрацьованих газів.

Робота з ГБЦ націлена на те, щоб максимально покращити процес згоряння паливно-повітряної суміші у робочій камері. Саме в камері згоряння енергія газів передається на , який потім здійснює робочий хід. Сумішоутворення, вентиляція, займання і процес горіння палива безпосередньо залежить від виконання камери згоряння. З цієї причини під час доопрацювання вносяться зміни в пристрій зазначеної камери, здійснюється полірування камери згоряння, збільшується прохідний переріз головки блоку циліндрів, розширюються впускні та випускні канали, допрацьовуються колектори поєднуються з каналами головки.

Установка спортивного розподільного валу

Дане рішення є достатньо ефективний спосібзбільшення потужності двигуна без зміни його робочого об'єму. Тюнінговий розподільний вал передбачає форсування двигуна шляхом зміни фаз газорозподілу на певних режимах роботи силового агрегату. Такий розподільний вал дозволяє зрушити діапазон потужності стосовно особливих умов, в яких використовується транспортний засіб. Наприклад, це рішення здатне підняти тягу на «низах», при цьому в режимі високих оборотів розгінна динаміка закономірно погіршується.

Наприклад, на двигун виробництва ВАЗ з робочим об'ємом 1.7, який має з ходом 78 мм і поршень 82.4 мм, тюнери часто встановлюють розподільний вал з підйомами клапанів від 10.93 мм і більше. Таке компонування двигуна вважається найбільш вдалим, мотор розкручується до 7500-8000 об/хв, двигун добре тягне практично у всьому діапазоні обертів.

Збільшений обсяг

Збільшення робочого об'єму двигуна досягається шляхом встановлення колінчастого валу, який має більший хідпорівняно із заводським рішенням, а також у результаті збільшення діаметра циліндра. Додатково потрібно враховувати, що зміна об'єму двигуна паралельно вимагає збільшення обсягу згоряння камери для досягнення оптимального балансу.

Вищий ступінь стиснення

Збільшений ступінь стиснення дозволяє значно підвищити двигун. Ступінь стиснення має залежність від фаз газорозподілу. Якщо точніше, то ступінь стиснення залежить від затримки, з якою здійснюється закриття впускного клапана. Додатково ступінь стиснення залежить від того кута, на який відкрито дросельну заслінку.

Збільшення ступеня стиснення досягається завдяки форсування ДВС за допомогою тюнінгового розподільного валу, який забезпечує ширші фази, тим самим збільшуючи показник геометричного ступеня стиснення. Також для приросту потужності потрібне заправлення бензином, який має більш високе октанове число. Такий спосіб форсування забезпечує збільшену потужність у всьому діапазоні обертів двигуна.

Поліпшене наповнення циліндрів

Комплекс робіт для отримання більш високого коефіцієнта наповнення циліндрів є одним з методів форсування двигуна, який вимагає доробки або повної заміништатного впуску та випуску. Наприклад, серійний двигун ВАЗівської «вісімки» має показник максимального коефіцієнта наповнення на позначці 0.75.

Тюнерам вдається досягти зниження опору шляхом модернізації впускної системидвигуна, у своїй коефіцієнт наповнення стає 1.0 і більше. Таке збільшення є результатом зниження аеродинамічного опору як у впускній та випускний системах, і у каналах самої ГБЦ.

Додатково здійснюється установка повітряного фільтра нульового опору(нульовика), монтується роздільний випускний колектор. Цей колектор також називається «павук» 4-2-1, який доповнюється прямоточною вихлопною системою (прямострум).

Варто зазначити, що комплексний підхід досить витратний у фінансовому плані. Також фахівці відзначають, що хоча тюнінг впуску і випуску дозволяє досягти зниження втрат, але на загальну істотну збільшення потужності розраховувати не варто.

Мінімізація втрат на тертя

У списку так званих механічних втрат двигуна є: тертя, насосні втрати, а також втрати на обертання приводів інших механізмів. Найбільший відбір потужності відбувається в результаті тертя в циліндрах двигуна. Щоб підняти ККД фахівці з форсування двигунів вдаються до встановлення таких поршнів, які мають меншу площу спідниці поршня. Також необхідно зменшення ходу поршня, поршні обов'язково проходять розважування, всі деталі ретельно балансуються.

У певний момент відбувається наповнення циліндрів повітрям, робота двигуна тим часом нагадує роботу насоса. Частина потужності витрачається на рух всього механізму. Зниження аеродинамічного опору на впуску дозволить зменшити втрати.

Також у процесі активної їзди, яка включає лінійне і бічне прискорення, в картері двигуна виявляється на щоках і шийках колінчастого валу, частково перешкоджаючи його обертанню. Для зниження таких втрат на автомобілі може бути встановлена ​​система сухого картера. Принцип роботи цього рішення полягає в тому, що масло примусово викачується з піддону в спеціальний резервуар та забезпечується приріст потужності.

Втрати на рух приводів додаткових механізмів ( , генератор, тощо) також забирають частину енергії. Якщо двигун форсують для їзди на максимальних оборотах, тоді паралельно необхідно реалізувати збільшення передавального відношення приводів обладнання.

Читайте також

Що дає упорскування води в двигун, принцип роботи, основні переваги та недоліки. Як самостійно зробити впорскування води в двигун, доступні методи.

Чи варто робити чіп-тюнінг двигуна серійного автомобіля: переваги та недоліки таких доробок. Ресурс та обслуговування двигуна після чипування, поради.

У такому питанні не можна без щіпки теорії, тому дозвольте пару слів про природу потужності, щоб сенс будь-яких «залізних» доробок був зрозумілішим. Детально на цьому питанні я зупинявся в одному з , а тут лише позначу коротко насправді. Потужність для будь-якого двигуна внутрішнього згорянняможе бути виражена як момент, що крутить, помножений на обороти, з коефіцієнтом.

Не хвилюйтеся, на виході це та сама робота в одиницю часу, просто так куди зручніше оперувати цифрами з технічних характеристикмашини.

Тому очевидно: збільшення потужності потрібно збільшувати крутний момент і обертів. Ну чи один із цих параметрів.

На словах завдання виглядає просто. Здавалося б, яка різниця, 5 тисяч обертів чи 8? Насправді залежність навантажень на цилиндропоршневую групу від оборотів – квадратична. Якщо по-простому, то безоглядно піднімати робочі обороти не можна - мотор швидко отримає незворотні механічні пошкодження. Тому потрібно або «заточувати» мотор під, або ж йти шляхом збільшення крутного моменту.

На світлині: Koenigsegg Regera, Потужність: 1 100 к.с., максимальний крутний момент: 1 280 Н * м при 4 100 об / хв

Трохи про природу моменту, що крутить

З ним теж не так просто. При піднятті моменту навантаження на поршневу групу зростає не квадратично, а лінійно, але збільшується навантаження інакше. Сильніше навантажуються колінчастий вал, шатуни, поршневі пальці та сам блок циліндрів.

Ну добре, збільшуватимемо момент обережно. А що для цього треба зробити? "Вігнати" в мотор більше повітря для окислення більшої кількості палива. Як відомо, для спалювання одного кілограма бензину потрібно 14,7-15 кілограмів повітря. У перерахунку на літри це виглядає значно солідніше: 1,4 літра бензину проти 12 кубометрів, або 12 тисяч літрів повітря. Тому, як ви знаєте, не так складно подати в двигун необхідну кількість бензину, як забезпечити його повітрям.

Тому момент, що крутить, буде залежати від кількості повітря, що подається в циліндр за такт, а потужність - від того, скільки мотор може переварити в одиницю часу.

Висновки напрошуються самі собою: для форсування потрібно або збільшувати робочий об'єм або застосувати наддув!

Крутний момент та обсяг

Так вийшло, що щодо майже будь-якого атмосферного двигуна діє емпіричне правило: 85-100 ньютон-метрів припадають на 1 літр робочого об'єму. Моторчик об'ємом 1,6 літра матиме 140-160 Нм, дволітровий – 180-200. Це фактична межа.

Правило це досить універсальне і застосовне до двигунів як давнім, так і зовсім новим. Потужним і дуже слабким. Хіба що зовсім старі двигуни відхиляються від нього. Ось МеМЗ-968, двигун від Запорожця, його робочий об'єм 1,2 літра, момент – 80 Нм. Але при цьому ВАЗ-2101 – ті ж 1,2 літри, але вже 87 Нм. І це старі карбюраторні двигуниіз абсолютно жахливими за сучасними мірками характеристиками системи живлення та запалювання!

У сучасного моторчика Skoda Fabia 1,2 видає вже 112 Нм. Toyota 1ZZ-FE на 1,8 літра об'єму видає 171 Нм, а куди потужніший 2ZZ-GE - всього 180 Нм. Мерседесівський М111 2,3 літра видає 220 Нм, а куди новий і потужний М272 3,0 - рівно 300 Нм. Екстремально форсований Honda K20A 2,0 має момент 215 Нм – трохи краще за «середній». Ну і таке інше.

До речі, навіть формулні атмосферні двигуни 2,4 мали момент у межах 260 Нм. При оборотах за 18 тисяч цього вистачало для здобуття дуже високої потужності.

Причина такого малого розкиду у «форсуванні по моменту» саме в тому, що він залежить від ступеня наповнення, площі поршня та ходу поршня. Ступінь наповнення обмежена атмосферним тиском і ще трохи можна вичавити за рахунок добре опрацьованої системи впуску. Тому сильно підняти момент, що крутить, без збільшення робочого об'єму не тільки не можна, цього просто не потрібно.

Ось двигуни з турбонаддувом роблять, що хочуть. Бажаєте 250 Нм з мотора 1,4? Будь ласка, двигун 1,4 TSI EA111 на Skoda Octaviaце може. На Fabia RS той же мотор потужніший, але момент такий самий. А на Mercedes мотор M274 2,0 ​​DE20 AL може мати як 350 Нм, так і 370. Загалом, будь-які варіанти можливі. Турбіна надує стільки, скільки витримає механічна частина двигуна.

На фото: двигун M274, потужність: 245 к.с., момент, що крутить: 370 Н*м при 1 300-4 000 об/хв

Головний висновок, який слід зробити: без наддуву немає моменту. Навіть найсерйозніші зміни дадуть лише невеликий приріст. І то в основному на високих оборотах.

Про форсування турбомоторів я докладно розповім у статті. Але якщо ви противник турбін і все ж таки зважилися «допиляти» свій атмосферний мотор, рушимо далі. Що такого відбувається з мотором, що з атмосферного 1,6 якої Fiesta отримують 180-220 кінських силбез жодного наддуву, а потужність скромних дволітрових з турбонаддувом перевалює за 400 чи навіть 800 сил? І що доведеться поміняти у вашому звичайному двигуні, щоб він видавав хоча б 180-200 «коней»? Глобально начебто б усе зрозуміло: або «дути» в ім'я моменту, або «крутити» в ім'я оборотів. А що доведеться міняти у конструкції для досягнення фантастичних результатів?

Роботи з «заліза»

Навіть якщо мотор залишається атмосферним, клопоту чимало. Збільшення робочих оборотів – справа складна та витратна. Насамперед дбають про те, щоб поршнева група взагалі витримала навантаження. Поліпшення йдуть у двох напрямках: збільшують міцність і водночас знижують масу поршневої групи.

Нам необхідні: кований колінчастий вал, ковані Н-подібні шатуни, Т-подібні поршні зниженої висоти, особливо міцні болти шатунів. Ну а більш продуктивний маслонасос дозволить знизити втрати та забезпечити прийнятну міцність. У особливо форсованих двигунів для гонок поршень може залишитися всього з двома поршневими кільцямидля зниження маси, а зниження втрат на тертя їх роблять мінімальної товщини.

Якщо у ваших планах – обороти понад 10 тисяч за хвилину, шатуни доведеться робити з титанових сплавів, хоча це не самий кращий матеріалдля деталей двигуна Незважаючи на високу міцність, його сплави надто пластичні, а в ДВЗ точність виготовлення йде на мікрони. Дуже високе навантаження припадає на нижню головку шатуна, і тому вимоги до їх шпильок або болтів дуже високі, і деталі тюнінгові коштують вкрай дорого саме з цієї причини.

Звісно, ​​новою поршневою групою зміни не обмежуються. Вимоги до механізму ГРМ також зростають. Зі зростанням оборотів має зростати пружність клапанних пружин, щоб вони встигали повертати тарілки у закрите положення. Тут необхідно знижувати масу клапанів, а заразом і їх можливості по тепловіддачі. До того ж з більш агресивними розподільними валами швидкість відкриття та закриття клапанів збільшується, і зростає навантаження на всі компоненти механізму. Загалом, клапани зазвичай замінюють на полегшені та особливо міцні. Титанові деталі зрідка застосовують і тут, але найчастіше йдуть високоміцна сталь і металокераміка.

Ну а далі питання в налаштуванні резонансних явищ на впуску та випуску мотора за допомогою впускного колектора, випуску та розподільних валів. Зрозуміло, розширюють «вузькі місця» у вигляді дроселя, а то й переходять на багатодросельний впуск, з окремою заслінкою для кожного циліндра.

Якщо діяти за розумом, то оптимізації зазвичай вимагає також форма каналів у ГБЦ та інших місцях впускного тракту. Для цього двигун «продують» і шукають точки втрати тиску – місця з підвищеним опором перебігу повітря. Процеси доопрацювання впуску практично не простіше доопрацювання поршневої групи мотора, а при «легкому» тюнінгу і зовсім з'їдають основну частку бюджету доробок.

Ось наприклад, мотор Opel C20XE. Двигун допрацьовувався фахівцями Lotus і є типовим прикладом двигуна для омологації - мотора, спочатку підготовленого до переробок самим виробником. Не дарма його використовували у WTCC команди Opel, а потім Chevrolet та Lada добрих півтора десятка років. Його конструкція непогано переносить форсування, тому список необхідних змін виглядає досить скромним.

З мотором спочатку менш «міцним» бюджет був би вищим, причому в рази. Стоковий C20XE має об'єм 2,0 літра та потужність 150 л. с. Англійські компанії набрали великий досвід підготовки цього двигуна до різних гонок і існують так звані «кити», які можна купити і встановити на свій мотор. Зрозуміло, двигун повинен бути ідеально зібраний і не мати значного зношування. Наприклад скористаємося продуктами компанії Qedmotorsport.

Будь-який комплект доробок включає впускний колектор з індивідуальними дроселями на кожен циліндр діаметром 45 мм, новий регулятор тиску палива, паливну рампу, нову системукерування двигуном (ECU), двоступінчастий обмежувач максимальних оборотів та поставляється у зборі з комплектом проводки. Система омологована для застосування у автоспорті.

Мінімальний рівень доробок гарантує потужність 190-200 л. с. при встановленні розподільних валів з великою висотою кулачків і міцніших болтів шатунів. Ціна такого комплекту – 1800 фунтів. Небюджетно, проте все розраховано не в гаражі на коліні, а професіоналами.

Бажаєте більше? Набір доопрацювань C20XE до 210 л. с. включає заміну поршнів для роботи на більш високих оборотах, розрізні шестерні ГРМ для тонкого налаштування фаз і ще більш «агресивні» розподільні вали. Ціна такого комплекту вже 2300 фунтів.

Для отримання ще 10 л. зверху, з межею потужності 215-220 к.с., комплект отримує нові розподільні вали, призначені для роботи без гідрокомпенсаторів, нові штовхачі, нові клапанні пружини. Ціна такого комплекту вже 2550 фунтів.

Топовий комплект, з максимальною потужністю до 245 к.с., включає той самий набір, що і попередній, але налаштований на більш високі обороти і навантаження. Ціна – 2750 фунтів. Готовий двигун із сертифікатом стенду на 240-260 к.с. має ціну близько 3500-5000 фунтів, в залежності від виробника.

Максимальний рівень потужності, який мали заводські гоночні команди з таким мотором, – близько 280-320 кінських сил за необмеженого бюджету.

Інший приклад – дуже популярний на ралійних Fiesta та Focus мотор 2.0 Duratec. Ті ж 2 літри та 150 к.с., але більш сучасна конструкція. Наприклад візьмемо англійські доробки Omex Technology Systems.

Мотор з комплектом доробок до потужності 180 к.с. коштує 5995 фунтів без урахування податку з продажу. В комплект входить новий впускний колектор з індивідуальними впускними патрубками та дросельними заслінками, система управління, «злі» розподільчі вали, посилені болти шатунів та випускна система. Максимальні обороти - 7800 в хвилину, максимальна потужність досягається при 6500.

Мотор із комплектом доробок до 200 л. с. включає вже доопрацювання ГБЦ і камер згоряння. Ціна такого мотора – 6895 фунтів без урахування податків. Максимальна потужність досягається при 7000 оборотів.

Максимальний рівень доробки до потужності 260 сил – це ковані поршні для найвищих навантажень, Н-подібні ковані шатуни, більш еластичні пружини клапанів та комплект полегшення ГРМ, більш продуктивні форсунки та інші доробки. Максимальні обороти 8700, максимальна потужність при 8500 оборотах. Ціна такого двигуна вже 11595 фунтів.

Загалом, як бачите, правильний «атмосферний тюнінг» – це досить дорого, складно, а віддача на виході не те що приголомшлива.

Ефект

Навіть при невеликому збільшенні максимальних оборотів можна істотно додати в потужності, якщо зменшити падіння моменту, що крутить, або навіть трохи збільшити його на максимальної швидкостіобертання.

При збереженні величини моменту, що крутить, за рахунок його перенесення в зону більш високих оборотів можна отримати зростання потужності на 30-40%. Фактично, саме перебудова впуску є запорукою високої потужності атмосферного двигуна, а обмеженням тут виступають можливості поршневої групи.

Межа конструкції

Чим вище ступінь форсування атмосферного двигуна, тим більше зусиль потрібно докладати. Оберти до 7 тисяч не вимагають особливих зусиль, якщо максимум мотора був на рівні 6 тисяч.

Кожна тисяча оборотів понад дається дорогою ціною. Всі елементи повинні ставати легшими та міцнішими, а це не просто складно, а дуже складно поєднувати. Вже 10 тисяч обертів для стандартної поршневої групи двигуна – недосяжна мрія. Більшість сильно форсованих двигунів обмежується оборотами 8 500-9 000 за хвилину. Конструкції з особливо коротким ходом поршня можуть спробувати отримати більш високі обороти. Скажімо, малорозмірні мотоциклетні мотори цілком непогано почуваються на оборотах за 13 тисяч, але форсувати настільки «громадянський» автомобільний моторнеможливо.

Всі хитрощі марні, втрати в поршневій групі зростають дуже швидко. І навіть серйозні переробки механізму ГРМ для підвищення ККД вже не допоможуть, хоча для мотоциклетних та гоночних короткохідних є ще шляхи. Скажімо, є така штука як десмодромний клапанний механізмде не використовуються пружини – вони витримують екстремально високі обороти. Але це дорого і невиправдано - зараз такий механізм використовують тільки на мотоциклах Ducati, і в основному заради іміджу. А на машинах формули використовували пневмопружини клапанів, що дозволяють грати пружністю в широких межах.

Словом, ще раз повторюю вже сказане вище. Серйозно підняти потужність двигуна без застосування того чи іншого наддуву неможливо. Про «наддувний тюнінг» я розповім у другій частині розповіді про форсування.

Ви коли-небудь намагалися форсувати атмосферний мотор?

Чи знаєте ви, шановний автомобіліст, що означає форсований двигун? Такий двигун дозволяє значно підвищити потужність, і тим самим автомобіль отримує таку розгінну динаміку, про яку навіть подумати страшно. По суті, стаєш володарем справжнього гоночного боліда, придбати який дуже дорого коштує, і далеко не кожен росіянин може собі дозволити його купити. А ось перетворити звичайний двигун на форсований можна. Про це ми розповімо в цій статті.

Форсувати двигун - значить підвищити його показники за рахунок зменшення втрат енергії ДВЗ, що йде на тертя та роботу додаткового обладнання. Крім того, підвищення продуктивності двигуна має на увазі розкриття його прихованих резервів.

Що це таке

Для початку хотілося б відзначити, що форсування двигуна - це не новина або фантазія, а цілком реальна процедура, яку вже давно і успішно використовують багато фірм. А таке поняття, як тюнінг, означає доопрацювання таких заводських конструкцій та параметрів, які повністю не розкриті. По суті кожен ДВС має резерви, які потрібно знати і вміти розкривати.

Проводячи форсування двигуна, ви отримуєте можливість посилити заводські показники ДВЗ. І робиться це з певною метою – отримати більше високу продуктивністьрізних складових силового агрегату.

На відео показано, що таке форсований двигун:

Інакше кажучи, форсувати двигун означає збільшити потужність ДВС рахунок чогось, а нашому разі рахунок підвищення робочого об'єму. І такий підхід у справі використовують не лише так звані тюнінгові фірми, а й автоконцерни. Наприклад, ДВС ВАЗ 2106 було отримано шляхом форсування ДВЗВАЗ 2103. І таких прикладів безліч.

Декілька способів підвищити продуктивність ДВЗ

Форсування двигуна має основні принципи і такі роботи можуть бути проведені по-різному. Найпопулярнішим і найпоширенішим способом є, як і було сказано вище, збільшення робочого об'єму камери згоряння. Якщо у гоночного автомобілятакий параметр змінити буває складно, оскільки він жорстко прописаний у техрегламенті, то це можливо. За стандартом всіх легкових моделей авто, що випускаються на сьогодні, обмежується тільки геометричний розмірГБЦ.

Перший спосіб механічного форсування має на увазі заміну колінвала на інший - з більш збільшеним ходом та діаметром циліндрів.

Крім цього, посилити двигун внутрішнього згоряння можна іншим способом. Це можна зробити шляхом встановлення приводного компресора. Цей метод дуже популярний у західних країнах, зокрема. На автомобіль встановлюється компресор приводний або той же механічний нагнітач, який проводиться від коленвала. Що відбувається? Завдяки цьому методу (втім, те саме відбувається і при використанні першого способу) момент, що крутить, збільшується у всьому діапазоні експлуатації ДВС.

Наступний спосіб підняти показники ДВЗ - це зсув піку крутного моменту. Такий спосіб застосовується переважно у спорті. Пік моменту, що крутить, зрушується в напрямку високих оборотів, і головною метою в такому випадку є зменшити опір при впуску повітря в циліндри. Як цього досягти? Дуже просто. Потрібно усунути певні сходи, які утворюються в області з'єднання впускного колектора з ГБЦ та карбюратором. Для цього зазвичай полірують впускний колектор, поле чого вставляють клапани більшого розміру, використовуючи спеціальні головки.

Його часто замінюють, використовуючи для цього здвоєний варіант з горизонтальною протокою. У результаті такий метод форсування ДВЗ дає збільшення сумарного перерізу дифузорів, а суміш розподіляється по всіх циліндрах рівномірно, адже потоку паливної суміші не доводиться міняти напрямок на виході з карбюратора.

Наступний спосіб підвищення потужності ДВЗ - це зовсім інша установка розподільчого валу. Іншими словами, його потрібно поставити з широкими фазами, що значно покращує наповнення камери згоряння на високих обертах і відбувається за рахунок зниження моменту «на низах». Через це автомобіль, наділений таким розподільчим валом, при русі змушує водія, щоб обороти ДВС не падали, а сам силовий агрегатякщо можна так висловитися - не тупів.

Налаштування впуску та випуску – це черговий спосіб підвищити потужність двигуна. Що дає цей метод? Завдяки йому вдається підвищити подачу моменту, що крутить, у вузькому діапазоні за рахунок резонансу. Форсування ДВС цим методом дозволяє збільшити потужність двигуна, і доводиться ставити не звичайні, а легкі ковані поршні, щоб зберегти прийнятність інерційних навантажень.

Зрештою, збільшення ступеня стиснення дає можливість збільшити показники ДВЗ. Це тим, що детонація на високих оборотах виникає досить рідко. Щоправда, власник такого двигуна має зуміти забезпечувати свій автомобіль високооктановим бензиномАле, якщо знати, як , метод стане кращим.

Іншими словами, цей спосіб форсування двигуна передбачає зміну фаз газорозподілу.

Електронне та механічне форсування ДВС

На відео розповідається про простому способіфорсування двигуна:

Розглянемо тепер методи форсування ДВС із загальної точки зору, не вдаючись до всіх тонкощів. Найкращий і найпоширеніший спосіб -, який ідеальний для автомобілів сучасного типу. Знання цього способу форсування ДВС є по суті методом того, як можна форсувати двигун, вторгаючись в електронний мозок транспортного засобу. Завдяки певним способам корекції або «прошивки» вдається керувати програмами, що автоматично підвищують продуктивність.
У такому разі слід встановити додаткові контролери або модулі, що і стануть, по суті, складовими, які збільшать потужність двигуна. Мінусом такого способу є те, що проводити його просто неможливо, тому що потрібні особливі знання та, найголовніше, дороге обладнання.

Що ж до механічного форсування ДВС, цей метод простіший. Як і говорилося вище, метод має на увазі доопрацювання вже існуючих вузлів автомобіля або їх заміну на нові.

Хоча такий вид тюнінгу простий, але починати його без проведення особливих розрахунків не варто.

Мінімізуємо механічні втрати

На відео розказано про плюси та мінуси форсування двигуна:

Практично всі способи форсування двигуна бувають спрямовані одне - зменшити механічні втрати ДВС. Куди ж іде чимала частина енергії двигуна? Виявляється, тертя, що відбувається в циліндрах будь-якого ДВЗ, зменшує продуктивність. У цьому випадку можна встановлювати збірні маслознімні кільця, тим самим збільшуючи проміжки між циліндром і поршнем. Цей спосіб не проводиться на ура. Потрібно спочатку провести ретельне балансування складових та всі деталі кривошипно-шатунного механізму підібрати за вагою.

Тертя в циліндрах – це не єдина причина втрати потужності ДВЗ. Крім цього, втрати пояснюються і тертям у шийках коленвала. У цьому випадку, як і було сказано вище, застосовують установку розподільного валу з ширшими фазами і ще додатково ставлять систему, яка значно знижує насосні втрати, що витрачаються коленвалом. Слід пам'ятати, що попадання на колінвал олії значно гальмує його обертання.

Значна частина енергії двигуна може йти і допоміжне устаткування. Наприклад, до них відносяться такі деталі та прилади, як , кондиціонер, водяний насос, гідропідсилювач та багато іншого. В цьому випадку доводиться збільшувати передатне відношення генератора та приводу водяного насосу.

Форсувати двотактний двигун – це не просто модернізація ДВС, а в наш час потреба. Якщо на чотиритактний двигунє більший ресурс та економічність, що робить форсування справою правильною, але не обов'язковою, то на двотактних ДВС зробити це вже важливо. Крім того, як стверджують експерти, проводити форсування на двотактних двигунахлегше.

Форсування двигуна або тюнінг двигуна – це певний комплекс технічних процесів, які спрямовані на модернізацію двигуна Метою такого удосконалення двигуна є збільшення величини максимальних оборотів і моменту, що крутить, за допомогою чого відбувається підвищення ефективної потужності двигуна внутрішнього згоряння.

У просторіччі тюнінгом двигуна називають доопрацювання двигуна, яка має на меті збільшення його потужності та ефективності. Крім цього форсування двигуна називається і повна його заміна на більш потужний. Для безпосереднього форсування двигуна внутрішнього згоряння деталі заводського виробництва — замінюються на нові вдосконалені елементи (шатуни, поршні, клапани). Крім цього заводські стокові деталі двигуна можуть допрацьовуватися та полегшуватися.

Ця процедура проводиться для того, щоб зменшити втрати. Крім того, на сам двигун встановлюються механічний нагнітач (компресор) або турбо надув, вихлопна система покращується, а також встановлюються повітряніші фільтриіз зменшеним опором. Дуже поширеним є інші види тюнінгу. Тим не менш, хоч би яким був сам процес форсування двигуна головна мета не змінюється - збільшення ефективної потужності двигуна внутрішнього згоряння.

1. Які бувають методи форсування двигуна?

Різними мовами слово форсування означає посилення, прискорення або силу. Саме через етимологію цього слова воно використовується для позначення коригування потужності двигуна внутрішнього згоряння. Що ж до автомобілів то форсування двигуна повинно розцінюватися як ніщо інше як тюнінг двигуна і всі роботи, які проводяться, які мають на меті збільшення потужності двигуна - доопрацювання заводських деталей і конструкцій.

При проведенні процедури форсування двигуна значно покращуються та долаються заводські параметри. У результаті можна отримати результат, який знаменує значне збільшення продуктивності механізмів та вузлів. У певний момент, коли у автомобіліста виникає думка про форсування двигуна необхідно, як, власне, і за інших думок про тюнінг інших систем транспортного засобу, поставити собі кілька питань: для чого потрібно форсування двигуна, чи буде покращена робота двигуна і, найголовніше, які матеріальні витрати на цю роботу? Якщо всі відповіді є позитивними, то можна зі спокійною душею та часткою ентузіазму приступати до проведення форсування двигуна автомобіля.

Першим методом, який підходить переважно до сучасним автомобілям, є чип тюнинг.За своєю сутністю ця процедура є вторгненням з боку автомобіліста на всю електронну системутранспортного засобу з метою корекції його керуючих програм. Найчастіше, цей метод породжує корекцію блоку управління двигуном, і навіть установкою додаткових контролерів, якими виступають модулі збільшення потужності двигуна. Якщо ні спеціального обладнанняі, найголовніше, спеціальних знань, не рекомендується самостійно проводити чіп-тюнінг.

Другий метод є радикальнішим, оскільки зачіпає механічну частину. Він так і називається: механічне форсування двигунаУ цю процедуру входить безліч процесів, як щодо доопрацювання заводських стокових вже існуючих вузлів, так і по заміні цих вузлів на нові, які є більш ефективними та продуктивними. І при тому, якщо автомобіліст професіонал у використанні таких інструментів як молоток та зубило, не слід відразу ж і без підготовки та знань братися безпосередньо до тюнінгу рухової системи автомобіля. Важливо пам'ятати, що при будь-якій формі тюнінгу, або посилення підвіски, або тюнінг салону, або форсування двигуна, почало полягати в розрахунку змін у поведінці транспортного засобу.

2. Збільшення робочого об'єму двигуна.

Найрадикальнішим способом збільшення потужності показників двигуна автомобіля є збільшення його робочого об'єму. Кількість циліндрів, їх діаметр і величина переміщення поршня – ось від чого залежить робочий об'єм двигуна. Через те, що циліндри є стаціонарним пристроєм і зміна їх кількості неможлива, корекції можуть піддаватися тільки два останні вищевказані параметри.

Діаметр циліндра залежить від конструкції двигуна. Щоб зробити його збільшення двигуна, які мають чавунні блоки циліндрів, повинна застосовуватися розточування блоку циліндрів.Ця процедура служить плацдармом для встановлення нових поршнів, які мають більший діаметр. Після цього на поршень наносяться мікронерівності, які сприяють затриманню на робочої поверхніциліндра олійної плівки.

Найпростішою зміною робочого об'єму є процес, що здійснюється в двигунах, блок циліндрів який створений з алюмінію, а сам носить у собі вставні мокрі гільзи. В даному випадку, щоб змінити діаметр циліндра використовуються відповідні нові гільзи, які є в асортименті. Для того, щоб збільшити хід поршня в циліндрі, необхідно застосовувати змінений колінчастий вал, який має збільшений радіус кривошипу. У сучасному світіє великий вибір колінвалу для різного типудвигуна: як стандартного, і форсованого.

При безпосередньому визначенні конфігурації двигуна в ході зростання його об'єму застосовуються короткохідні та довгохідні варіанти, які визначають параметр, що є ходом поршня або діаметром циліндра, які збільшуватимуться переважно. Сам робочий об'єм агрегату двигуна крім того, що впливає на максимальну величинупотужності, безпосередньо впливає те що, за яких оборотах можна досягати цих максимальних значень потужності, і навіть крутного моменту. Таким чином, максимальні значеннякрутного моменту і потужності, зі збільшенням ходу, досягаються при найменших значеннях рухових оборотів.

3. Збільшення ступеня стиснення камери згоряння.

Однією з основних методик збільшення потужності двигуна є збільшення рівня стиснення в камері згоряння.Саме через цю процедуру здійснюється отримання більшої віддачі від об'єму двигуна. Таким чином, витрата палива залишається на тому самому рівні, що і був, а потужність двигуна значно збільшиться. У такому разі виникає питання про те, чому ж із самого заводу на стічних установках ступінь стиснення не піднімають до максимального. можливого рівня? Відповідь проста. Вся проблема полягає в характеристиках бензину, які не дозволяють піднімати ступінь стиснення певного зазначеного рівня, без утворення різного роду детонації. Якщо ступінь стиснення буде значно збільшений, то потужність двигуна також підвищиться в рази, проте проблема буде в тому, що автомобіль доведеться заправляти більш високооктановим паливом. Але, з іншого боку, оскільки двигун після цього працюватиме ефективніше навіть на тій потужності, яка була в нього раніше, витрата і споживання палива будуть значно меншими, а різниці в ціні будуть несуттєвими.

Існують два способи збільшення ступеня стиснення в камері згоряння. Першим способом буде встановлення тоншої прокладки самого двигуна.В даному випадку може виникнути проблема зіткнення клапана з поршнями, так що потрібно все ретельно розрахувати. Варіацією може бути встановлення абсолютно нових поршнів у двигун, які матимуть глибші виїмки для клапанів. Крім цього відбудеться зміна газорозподілу двигуна, так що їх доведеться повністю заново налаштовувати.

Другим методом є розточування циліндрів двигуна. Цей процесвимагатиме заміни поршнів. Тим не менш, даний метод сприяє збільшенню робочого об'єму двигуна, і, водночас, підвищенню ступеня стиснення, оскільки сама камера згоряння не змінюється, а відбувається зміна об'єму циліндра. Саме відношення першого об'єму камери згоряння до об'єму циліндра, що зріс, вкаже велику величину рівня стиснення. Важливо знати, що чим нижче ступінь стиснення стандартних налаштувань двигуна, тим більше потужності за рахунок стиснення камери вище.

4. Зменшення механічних втрат.

Існує кілька видів механічних втрат: тертя у циліндрах блоку, насосні втрати та втрати допоміжного обладнання.

Першою проблемою є тертя безпосередньо у циліндрах блоку. Зменшення самих циліндрів може проводитися за рахунок збільшення зазору між циліндром і поршнем, використання збірних маслознімних кілець, а також за рахунок полегшення шатуна. Взагалі, практично рекомендується проводити ретельне балансування, і навіть підбір всіх деталей кривошипно-шатунного механізму за вагою. Виникають також насосні втрати. Найчастіше, такі втрати спричинені тертям у шийках колінчастого валу. Ця проблема дуже вирішувана і може компенсуватися установкою розподільного валу з ширшими фазами. Крім цього, потрібно застосувати систему «сухого картера», що сприяє суттєвому зниженню насосних втрат, які витрачаються. колінчастим валом. Це пов'язано з тим, що попадання на колінвал олії сприяє гальмуванню його обертання.

Крім вищезгаданого може виникнути проблема зі допоміжним обладнанням. Кондиціонер, генератор, водяний насос та гідропідсилювач – все це веде до зменшення ефективної працездатності двигуна. Для вирішення проблеми рекомендується:на автомобілях, де була проведена процедура форсування двигуна, збільшити додаткове відношення приводу генератора та водяного насоса.

5. Оптимізація процесу згоряння суміші.

Для того щоб зробити, а точніше дати рекомендації щодо оптимізації процесу згоряння повітряно-паливної суміші, не потрібно вдаватися в глибоку теорію всієї процедури згоряння суміші в певній камері згоряння. Важливо запам'ятати, що сама камера згоряння має бути компактною. Це необхідно для того, щоб знизити всі теплові втрати, а також можливість детонації. Крім цього, буде забезпечено ефективне перемішування палива і повітря. Тільки за допомогою зменшення та очищення камери згоряння можна зробити оптимізацію всього процесу згоряння повітряно-паливної суміші.

Для того щоб зробити збільшення наповнення циліндрів потрібно знизити аеродинамічний опір у впускній та випускній системах. Крім цього, необхідно знизити такий же опір в каналах головки двигуна внутрішнього згоряння. Величезне значення безпосередньо для тюнінгу двигуна мають:конструкція резонатора, його розташування, а також установка багатодроссельної системи, яка має випускну трубу на кожен окремий циліндр.

От і все. Форсування двигуна – дуже непростий та ресурсомісткий процес. Проте отриманий результат має радувати автовласника. Важливо не забувати, що збільшення потужності транспортного засобу тягне за собою корекцію та доопрацювання багатьох інших систем автомобіля: гальмівної системи, корекції у підвісці. Це пов'язано з тим, що в процесі форсування змінюються стокові розрахункові заводські параметри, які були запрограмовані на всі функції автомобіля, як одного єдиного пристрою, а посилення або хоча б торкання корекції однієї підсистеми веде до безперечної зміни інших.