Подробно о тюнинге атмосферного двигателя — Вывод

Определение форсирования

Форсирование (от английского «force» – сила) ДВС – это улучшение мощностных показателей, характеризующихся крутящим моментом и максимальной мощностью.
Условно такое улучшение разделяется на работы в двух направлениях:

1. видоизменение электронных настроек, корректирующих время, продолжительность впрыска, степень «опроса» датчиковой аппаратуры и характер команд исполнительным устройствам;
2. механическая доработка узлов и агрегатов, влияющих на работу ДВС. Это целый комплекс работ по модернизации цилиндропоршневой группы, ГБЦ, впускной и выпускных систем. Далее в статье мы рассмотрим эти составные части более подробно.

С чего начинается и чем завершается улучшение мотора

Именно ЭБУ управляет зажиганием и моментом впрыска. Программа управления записана в ПЗУ (постоянное записывающее устройство) блока управления. Способ управления двигателем зависит от калибровок, который прописаны для всех режимов работы мотора (холостой ход, режим максимальной нагрузки и т. д). Именно изменение калибровок позволяет получить прибавку в мощности. Порой этот показатель достигает 20%. Достичь этого можно даже без потери ресурсности. Объясняется это тем, что заводская прописка мотора является во многом компромиссной. Часто даже излишне зажатой из-за экологических норм либо маркетинговых предпосылок.

НАДДУВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Семейство турбированных двигателей интересно
для тюнинга своими конструктивными особенностями, серьезно упрощающими
настройку мотора. В нашем случае можно получить больший момент,
опять-таки не трогая ни моментную кривую, ни объем и даже не разбирая
двигатель, лишь незначительно изменив величину наддува. В чем особенность
конструкции наддувных двигателей? Прежде всего в особенностях управления
компрессором, будь то турбина или механический компрессор. Привод
и первого, и второго зависит от количества оборотов двигателя. Чем
больше оборотов, тем выше давление. Но увеличивать его можно только
до определенной величины. За этим следит некий блок управления,
стравливая лишнее давление. Изменив характеристику, т.е. слегка
подняв планку этого самого стравливания, мы увеличим давление, с
которым топливо-воздушная смесь «забивается» в объем цилиндра.
И забивает реально больший объем, нежели в случае «щадящих»
параметров у серийного двигателя.

Работы по увеличению давления не безболезненны
— у серийных двигателей есть некий запас по механическим и тепловым
нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить
наддув возможно. Но если перешагнуть, то мы или сломаем двигатель,
или придется выполнить дополнительные меры — увеличение объема камеры
сгорания, другая система охлаждения, дополнительный радиатор, дополнительные
дыры, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное
придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать
более прочные поршни и обеспечить им охлаждение.

Забираемся внутрь автомобиля

Тюнинг ВАЗ 21124 включает в себя изменения внутреннего мира автомобиля. В салон ВАЗа устанавливаются дополнительные приборы и улучшаются старые, устанавливаются: спортивные сидения, рулевое колесо и подушки безопасности. Для шикарного вида ВАЗа 21124 не хватает обивки дверей, новых подлокотников, салонных ручек и деревянных карманов.

В мире дизайна тюнинга машин, есть широкий ассортимент тканей ПВХ для перетяжки потолка, множество вариантов карт дверей и кожзаменителей, которые отличаются расцветкой и дизайном.

Красиво в новом ВАЗе 21124 смотрится консоль в спортивном стиле, особенно в желтом, красном или синем цвете. Не забудьте про подиумы для динамиков и колонок, они существуют различного диаметра, расцветки и модели. По желанию в салон устанавливают накладки-уголки, дверные вставки, солнцезащитные козырьки, декоративное покрытие пола, все зависит только от Вашей фантазии.

Тюнинг ВАЗ 21124 фото

Тюнинг ВАЗ 21124 изменяет большую часть системы автомобиля, поэтому данное авто по праву можно относить к категории скоростных. Так приятно, когда на дороге, Ваша машина с легкостью обходит другие машины, легко двигается и не шумит при быстром разгоне. Установка турбины на ВАЗ 21124, качественной тормозной системы, рулевого управления, улучшенной подвески для маневренности и легкой управляемости – все это называется чип-тюнингом автомобиля.

Принцип работы атмосферного мотора

Как известно, в основе работы любого ДВС лежит сгорание топлива в цилиндрах. Необходимо добавить, что под топливом стоит понимать не только чистый бензин для бензиновых моторов или дизтопливо (солярку) для дизельных двигателей, а топливно-воздушную смесь. Данная смесь (на примере бензинового мотора) представляет собой 1 часть бензина и около 14 частей воздуха, т.е. имеет соотношение 1:14,7. За приготовление такой смеси отвечает карбюратор или инжектор, зависимо от системы питания двигателя.

Атмосферный двигатель является таким типом мотора, который первым был создан в начале эпохи двигателестроения. Само понятие «атмосферный» основывается на том, что естественное атмосферное давление принимает непосредственное участие в том процессе, под которым следует понимать образование топливно-воздушной смеси и ее последующее сгорание в цилиндрах двигателя. Смесь основного вида топлива (зависимо от типа двигателя) и воздуха в атмосферных агрегатах образуется в результате того, что поршни мотора работают подобно насосу, затягивая наружный воздух из атмосферы через специальный воздуховод. По такому принципу работает карбюраторный мотор, бензиновый двигатель с инжектором и дизельный атмосферный агрегат. Главные отличия заключаются только в общих принципах реализации систем смесеобразования и последующей подачи в цилиндры двигателя.

Другими словами, под атмосферным двигателем стоит понимать способ поступления воздуха в карбюратор или инжектор. В атмосферных ДВС воздух, необходимый для сгорания топлива, самостоятельно всасывается двигателем из атмосферы в результате того, что в карбюраторе или инжекторе создается пониженное давление. Получается, двигатель – атмосферник конструктивно не имеет отдельных устройств, которые отвечают за подачу воздуха.

Что касается турбомоторов, главным их отличием от атмосферного агрегата является наличие механического компрессора или турбокомпрессора, а также комплексного сочетания таких решений, которые специально нагнетают воздух в двигатель под высоким давлением. В отличие от двигателя, который работает при обычном атмосферном давлении, в моторах с турбиной или компрессором среднее давление наддувочного воздуха составляет от 1.5 до 3 атмосферных давлений. Результатом становится то, что при одинаковом рабочем объеме турбомотор может сжечь больше топлива и выдает намного больше мощности сравнительно с атмосферным.

РАБОЧИЙ ОБЬЕМ

Один из основных вариантов — увеличение рабочего
объема цилиндров настолько, на сколько это возможно. В разумных
пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее
правильный, потому что, увеличив объем, при этом не изменяя распредвал,
т.е. оставив моментную кривую в том же диапазоне оборотов, в котором
она и была, мы не заставим водителя переучиваться манере вождения.
А на выходе получим искомое — более динамичный автомобиль.

Рабочий объем можно увеличить двумя способами
— заменив стандартный коленвал на коленвал с большим эксцентриситетом
или расточив цилиндры под поршни большего диаметра. Возможен и рабочего
объема. Логично поинтересоваться — что более эффективно и что менее
затратно. Нужно, конечно, расточить цилиндры. Ведь что такое объем
двигателя: это есть произведение площади поршня на его ход. Увеличив,
условно говоря, в два раза диаметр, мы в четыре раза увеличиваем
площадь. Потому что в квадрате. А увеличив в два раза ход, мы лишь
в два раза увеличиваем объем. Вот такая математика. Теперь об экономике
вопроса. На первый взгляд кажется, что замена кривошипного механизма
менее затратна, нежели расточка блока в больший размер. Нюанс в
том, что коленвал с большим эксцентриситетом еще найти надо. Делают
их на заказ редкие фирмы, производство дорогостоящее и сложное.
Разумно в этом случае уповать на стандартизацию производителя. Например:
Volkswagen делает семейство моторов в равноразмерных блоках. Объемом
1,6; 1,8; 1,9 и 2,0 литра. С ходом 77,4мм; 80мм; 86,4мм; 92,8мм
и 95,5мм. Вы можете подобрать в свой блок подходящий коленвал с
большим, чем был, эксцентриситетом. Потому логично купить серийное
изделие, в нашем случае коленвал, и уже под него подбирать поршневую
группу. Конечно, понадобятся другие поршни и шатуны. Это сложно,
но подобрать можно. Вопрос в другом. Конструктивно такой ход закладывает
некие дополнительные механические потери в работе двигателя, виновниками
которых станут более короткие шатуны. Это аксиома — поставив коленвал
с большим эксцентриситетом, придется поставить более короткие шатуны,
ведь нарастить блок мы не сможем. В чем их минус и почему? Чем короче
шатун, тем с большим углом он «переламывается», тем с
большим усилием он прижимает поршень к стенке цилиндра. А чем больше
усилие прижима, при том же коэффициенте трения, тем больше величина
сопротивления движения. И этот фактор следует рассматривать не только
с точки зрения механических потерь, но и с точки зрения надежности,
т.к. короткие шатуны подвергаются большим нагрузкам. В тюнинге,
как правило, такими «мелочами» пренебрегают. Когда нельзя,
но очень хочется, то можно. Очевидный выигрыш в плане минимизации
затрат — увеличение рабочего объема за счет увеличения диаметра
цилиндра. Как правило, все двигатели имеют достаточно толстую стенку
цилиндра, запас по прочности. Если, скажем, на два миллиметра увеличить
диаметр, то можно получить дополнительный объем. При толщине стенки
7-8 мм одним миллиметром можно пожертвовать. И достаточно часто
можно обойтись серийными поршнями. Ведь все поршни круглые. И механика
всех двигателей диктует примерно одни и те же пропорции. Например
в гамме Volkswagen нет поршня с диаметром 84мм, есть только 81,5,
а у BMW есть.

Посмотрим, чем же они отличаются. Так, отверстие
под палец у поршня BMW меньше на 2 мм, в этом случае можно под баварский
поршень в отверстие в «родном» шатуне вставить втулку
с более толстой стенкой и расточить ее под палец диаметром 20 мм.
Или обработать отверстия в поршне под «родной» фольксвагеновский
палец. Эти операции требуют точных станочных работ, но… Надеть
поршень на шатун мы уже сможем. Теперь измерим расстояние от оси
пальца до днища поршня. У поршня BMW на 0,25 мм больше. Аккуратненько
возьмем его в оправу и на токарном станке срежем днище. Или на один
мм короче — не проблема! Берем блок цилиндров, ставим на фрезерный
станок и с верхней плиты снимаем «лишний» миллиметр. Правда,
однозначно заявлять, что увеличение диаметра цилиндров дешевле,
нежели замена коленчатого вала, нельзя. Каждый из этих двух способов
разумно рассматривать в ракурсе специфики отдельно взятого двигателя.

Тюнинг желтого железа

Ваз 21124 включает тюнинг «желтого железа», в котором устанавливаются стабилизаторы (для поворотливости), усилители и растяжки (для устойчивости на дорогах). Однако будьте осторожны с подделками данных деталей, в худшем случаи они навредят автомобилю, а в лучшем случаи Вы выкинете на ветер огромные деньги.

Почувствуйте себя настоящим водителем кольцевых гонок с «хэтчбеком» ВАЗа 21124. Все что Вам нужно, это установить дополнительные детали: шильдик (символы) на рукоятке авто, неоновую подсветку под днище авто, воздухозаборник на капот и крышу. Мощности машине добавит установка переднего и заднего бампера с аэродинамическим обвесом.

Варианты тюнинга двигателя ВАЗ 2109.

1. 1. Модернизация двигателя одним из способов предусматривает установку следующих элементов:
      • коленвал облегченный (поршневой ход составляет 78 мм);
      • шатуны облегченные (размер — 121 мм);
      • облегченные поршневые кольца;
      • кованые поршни диаметром 82,5 мм;
      • голова блока цилиндров, позаимствованная у автомобиля LADA Kalina;
      • распределительный вал размером 11,3 мм.

В результате доработки ВАЗ 2109 получает мощность мотора 98 лошадиных сил и способность развивать скорость до 183 км/ч.

1. Еще один вариант, который предусматривает обновление двигателя с обязательным вмешательством в деятельность карбюратора и трансмиссии. Для того, чтобы сделать тюнинг двигателя ВАЗ 2109 своими руками не потребуется много денежных затрат и человеческих усилий. Итак, устанавливаем новый фильтр диаметром 70 мм с прямоточным выпускным устройством. Таким образом, мы сразу же увеличиваем скорость автомобиля на 10 лошадиных сил. Дальше устанавливаем 5-ти ступенчатую трансмиссию и хороший масляной радиатор.
2. Форсирование двигателя авто для спортивных целей. Итак, состав и характеристика новых составляющих мотора:
   • облегченный коленвал;
   • облегченные поршни;
   • облегченные шатуны;
   • масляные форсунки;
   • новый редуктор;
   • новое сцепления;
   • облегченный маховик.

Кроме того, на автомобиль дополнительно устанавливается масса новых деталей: бесконтактная система зажигания, медный радиатор, спортивный глушитель.

Тюнинг двигателя : карбюратор также нужно заменить вместе с другими обновлениями в системе двигателя автомобиля. Итак, если делать тюнинг карбюраторного двигателя , то следует знать, какие именно изменения в системе механизмов двигателя повлекут за собой улучшение его характеристик.

Итак, в улучшении качества работы двигателя автомобиля смогут помочь следующие действия:

• ослабление силы трения в цепи «цилиндр-поршень-кольцо»;
• уменьшение толщины поршневых колец, и сокращение их количества;
• уменьшение массы таких деталей, как: шатуны, пальцы, поршни.

Тюнинг двигателя: инжектор. Форсирование двигателя на электрифицированных автомобилях не требует никакого механического вмешательства. Для того чтобы изменить технические характеристики требуемого механизма, достаточно всего лишь изменить настройки электронного блока управления двигателем.

Итак, тюнинг двигателя, как и ремонт двигателя ВАЗ  необходимы для того, чтобы сделать ваш автомобиль быстрым, техничным, выносливым. И перед тем, как проводить модернизацию «сердца» вашего автомобиля ознакомьтесь с тем, как помыть двигатель автомобиля своими силами, и помойте его, иначе в случае замены механизмов на СТО, сотрудники могут отказать вам в предоставлении услуг, ведь мало кто захочет возиться с грязным материалом. Если двигатель будет покрыт слоем грязи, тогда точно придется делать тюнинг двигателя своими руками. Также во время тюнинга двигателя, можно установить подогрев двигателя, он может устранить причины различных поломок, связанных с переохлаждением деталей.

От теории к практике

Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель.
Очевидно, первое, что надо решить, — насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель — достичь
максимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много
возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости — это фазы
газораспределения. Необходимо сделать выбор: «строим» ли мы «скоростной» двигатель, который будет «раскручиваться» на
высоких оборотах, или «моментный», для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя
и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора — именно параметры вала определяют
характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить
на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а
вторые — в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия
клапанов.

Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание
рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения
на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя

Однако это не столь важно, так как основная
область их применения — езда по городу. Основное достоинство таких валов — повышение крутящего момента на низах, что
позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу

Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это
позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет
использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента
смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на
низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более «верховой» распредвал —
тем сильнее этот эффект.

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни — шкива Вернера, который позволяет, не меняя
натяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.

Затем все узлы и детали двигателя «настраиваются» на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа — все «подстраивается» под характеристики распределительного вала. Какой бы мотор ни получился в результате — это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы — настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг). Без этого новый двигатель не только не «выдаст» всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива. (Подробнее о чип-тюнинге можно прочитать здесь).

Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату. Есть некий предел, который ограничивает развесовка автомобиля, коэффициент сцепления его шин с дорогой. Смысла «накрутить» двигатель и в результате попросту палить сцепление, жечь резину и крошить ШРУСы — просто нет.

ЧИП-ТЮНИНГ В ЧИСТОМ ВИДЕ

В среде любителей тюнинга чип-тюнинг является
неким божеством, благодаря которому без каких-либо конструктивных
изменений двигатель получает весомую прибавку в мощности. Даже маститым
настройщикам, строящим спортивные моторы, иногда сложно понять,
как с двух литрового мотора, изменив только программу управления,
можно снять дополнительные 20 л.с. Есть некие моменты, в рамках
которых можно маневрировать с помощью чип-тюнинга. Так, с целью
иметь адаптацию двигателя к различным видам топлива, к колебанию
октанового числа бензина производитель некоторым образом занижает
угол опережения зажигания. Но это не факт, потому что современные
двигатели имеют датчики детонации, которые слышат детонацию и отстраивают
угол опережения. Поэтому теоретически, изменяя программу управления,
можно подобраться ближе к порогу детонации.

Можно говорить и о том, что мы получим дополнительную
мощность, если сделаем не экономичную, а мощностную смесь. Так,
современный серийный двигатель с целью минимизаций экологии имеет
коэффициент избытка воздуха, равный единице или даже 1.2. Это так
называемые бедные или сверхбедные смеси. Мы, конечно, можем наплевать
на экологию, экономику и сделаем коэффициент альфа (лямбда) в районе
0,85 — будем больше лить топлива и получим бол Однако в режимах,
близких к максимальным, стандартная программа, скорее всего, настроена
на мощностную смесь. У всех программ управления современными двигателями,
как правило, есть две зоны управления — экономичный режим и мощностной
режим. Разные производитель разбивают их по-разному. Например, если
угол открытия дроссельной заслонки до 60%, а обороты до 4000, то
это режим экономичный. И серийная программа управляет так, что альфа
в районе 1 и угол опережения соответствующий. Мы экономим топливо
и не загрязняем окружающую среду. А когда программа понимает, что
мы начинаем «мести» , т.е. заслонка открывается больше
чем на 60% и обороты двигателя выше 4000, она устанавливает нам
максимальные режимы. В смысле чип-тюнинга можно поиграть границами
— не 60%, а 30%. Это даст изменение характера двигателя, что-то
в разгоне вы, наверное, положительное почувствуете. Но на максимальную
мощность и максимальный вращающий момент вы вряд ли повлияете. В
этом режиме все уже отстроено наверняка по максимуму.

Рассмотренные в этой статье варианты, конечно
же, неким образом идеализированы. Рассматривались методы тюнинга.
Понятно, что количественными мерами мы не оперировали, некоторые
конкретные примеры и численные значения даны с целью иллюстрации
методов. Вопрос «на сколько?» остался за рамками статьи
и должен решаться в каждом конкретном случае специалистом, выполняющим
работы исходя из его знаний и опыта. В реальной жизни работы по
доводке двигателя включают в себя, как правило, комбинацию приведенных
способов. И вовсе не потому, что «чем больше, тем лучше».
Просто потому, что двигатель автомобиля — сложный организм с множеством
взаимосвязанных параметров, которые необходимо учитывать, если получение
результата есть цель работы, а не удовольствие от процесса.

Чип-тюнинг

Доработка механизмов системы управления ДВС позволяет достичь итоговой мощности от 4% до 6%, если речь идет об автомобилях, на которых установлены карбюраторы, а не системы электронного впрыска. При этом доработка управления позволит увеличить производительность устаревших ДВС.

На новые двигатели подобный тюнинг практически не оказывает влияния. Кроме того, чтобы достичь максимального результата, специалисты рекомендуют выполнять чип-тюнинг ДВС совместно с рестайлингом механизмов системных узлов.

Любые работы по тюнингу силового агрегата включают в себя следующие операции:

• подстройку системы зажигания;
• модификацию карбюратора;
• доработку поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма;
• установки более объемных цилиндров;
• доработки ГРМ и головки блока.

В некоторых ситуациях для увеличения производительности двигателя необходимо провести доработки системы зажигания. При демонтаже старых механизмов и установке распределительных валов автолюбители получают увеличенный крутящий момент при углах опережения системы запуска ДВС до 5-7%.

Причем на устаревших версиях авто распределительные валы можно подстроить с помощью центробежных регуляторов. В новых моделях авто установлены механизмы электронного управления, не позволяющие выполнить данную процедуру.

Работы по рестайлингу карбюраторной системы включают в себя грамотный выбор сечений жиклеров и установку новых аналогичных механизмов. Как правило, используют сдвоенные карбюраторы.

Установка облегченных деталей цилиндропоршневой группы позволит уменьшить потери ЦПГ и при этом увеличить мощность силового агрегата. Как правило, специалисты устанавливают более легкие поршни, шатуны, кольца, а также выполняют доработку кривошипно-шатунного механизма.

Установка объемных цилиндров позволяет достичь увеличенной мощности двигателя за счет использования большего диаметра механизма и хода поршня. Обычно, для выполнения этих работ используют увеличенные цилиндры коленвал с кривошипом.

Рестайлинговые работы по головке блока и ГРМ выполняются с помощью шаровых фрез. Эти инструменты применяют для обработки узлов и системы впуска коллектора. Специалисты обеспечивают плавное расширение головки к клапанному седлу. В результате это позволяет уменьшить потери давления при запуске ДВС, и увеличить производительность.

При соблюдении технологических операций по рестайлингу силового агрегата каждый автолюбитель сможет увеличить мощность и производительность мотора.