Теория и практика форсирования двигателей

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.

Разрезная шестерня

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).

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.

Двигатель форсированный — это.

Тот, кто решается на серьезный тюнинг своего автомобиля, вряд ли обойдет вниманием двигатель. Что значит форсированный? В медицине есть такое понятие, как форсированный диурез

Это означает ускоренный метод дезинтоксикации. Ключевым здесь является слово «ускоренный». Именно такое понятие вкладывается и в словосочетание «форсированный двигатель».

Что это такое?

Задаваясь целью форсировать двигатель, разными методами улучшают его характеристики, благодаря которым мотор раскрывает все свои возможности и начинает работать на гораздо большей мощности. Часто удается увеличить качественные показатели вдвое и выше. И все это без потери ресурса мотора.

Способами, увеличивающими производительность двигателя, являются:

• действия, не имеющие характер конструктивных изменений;
• действия с конструктивными изменениями;
• установка компрессора.

Работы без конструктивных изменений

Самый распространенный способ сделать двигатель форсированный — это прошивка блока ЭБУ или, как его часто называют, проведение чип-тюнинга. При этом стандартную программу заменяют на более «рабочую», усиленную. Она увеличит мощность приблизительно на десять процентов.

Другим известным способом является замена коллекторов — впускного и выпускного. Распространенный «паук» увеличит мощность еще на пять процентов.

Для того чтобы мотор «задышал на полную», полностью убирают катализатор. Однако при этом следует учесть, что выхлопные газы будут значительно грязнее.

Последняя доработка без конструктивных изменений проводится в той же части — глушителе. Здесь ставят прямоток. Тогда выхлоп не будет соприкасаться с различными перегородками, что усилит мощность.

Такие методы являются самыми простыми и дешевыми. Но если стоит цель, чтобы двигатель стал по-настоящему форсированный, это потребует более серьезной работы.

Тюнинг с конструктивными изменениями

Такие действия являются более дорогими. Они могут доходить по стоимости до самого мотора. Некоторые элементы, например, меняются, чтобы уменьшить силу трения. В общем, нужно понимать в этом случае, что мотор будет перестраиваться полностью.

Проводятся следующие доработки:

• увеличивают цилиндры, расширяя объем мотора от 1,6 литра до 2,0 в отдельных случаях;
• проделывают «гильзование», то есть монтируют более износостойкие детали;
• устанавливают другой вариант коленчатого вала, выполненного из высокопрочных металлов и способного выдерживать сильные нагрузки;
• его помещают в специальный блок с вкладышами, которые меняют на более надежные;
• затем проводят замену поршней, шатунов и малосъемных колец — они, помимо специальных материалов, приобретают облегченный вес;
• в конце наступает черед замены головки блока и распредвалов — здесь главной задачей будет лучшее наполнение камеры сгорания, и для этого фазы делают более широкими.

Установка компрессора

Данный метод является очень эффективным. Некоторые даже считают, что в нем и заключается весь спектр работ по тюнингу мотора. Несмотря на то что это далеко не так, подобная доработка служит очень важным шагом к тому, чтобы двигатель сделать форсированный. Это в значительной степени повысит производительность. Установив оборудование с проводкой от коленвала, можно улучшить работу крутящего момента.

Заключение

Таким образом, понятно, что требуется сложная и тонкая работа, чтобы получить двигатель форсированный. Это включает в себя задействование фактически всех узлов агрегата и даже прошивку. Поэтому перед тем, как решаться на подобный шаг, нужно подробно изучить и понять все, что вы собираетесь делать в моторе.

Форсировка — напряжение

Классификация поршневых двигателей внутреннего сгорания. Основные механизмы и системы двигателей, их назначение.Классификация двигателей тракторов и автомобилей

Форсировка напряжения применима и на трансформаторах с РПН путем максимально возможного снижения коэффициента трансформации, и на конденсаторных батареях. На конденсаторных батареях форсировка напряжения осуществляется путем переключения схемы батареи из звезды в треугольник, а схемы треугольника — в два параллельных треугольника. При этом напряжение на каждом конденсаторе повышается соответственно в 3 раз и в 2 раза, а мощность — в 3 и 4 раза. Но такое резкое повышение номинального напряжения снижает надежность работы конденсаторов.  

Характеристики магнитного усилителя.| К графическому расчету переходного процесса с учетом внутренней обратной связи.

Явление форсировки напряжения на зажимах нагрузки обусловливается запаздыванием действия внутренней обратной связи по току нагрузки вследствие индуктивного характера последней.  

Схема обеспечивает форсировку напряжения генератора при пуске, ручное регулирование тока возбуждения двигателя, ползучую заправочную скорость и электрическое рекуперативное торможение в две ступени с механическим торможением в конце процесса торможения. Аппаратом управления машиниста является командокон-троллер.  

Векторная диаграмма фазных токов при параллельном включении двигателя и компенсирующей емкости.

А — автомат форсировки напряжения с помощью дополнительной батареи конденсаторов; РН — реле напряжения автомата А; С — конденсаторы; ПР — пускатели реверсивные; а, в, с — выходные зажимы утроителя частоты.  

Характеристика насыщенного усилителя.

Применение насыщенного усилителя с самовозбуждением обеспечивает получение большой начальной форсировки напряжения и повышенную точность регулирования при медленных изменениях за счет повышенного коэффициента усиления при самовозбуждении.  

На некоторых ЭКС для обеспечения четкой работы реле частоты при снижении напряжения применена форсировка напряжения, состоящая из автотрансформатора, сопротивления и пускового реле. Напряжение срабатывания пускового реле принимается 50 В, что эффективно при близких коротких замыканиях на питающих линиях электропередач.  

Магнитный усилитель должен выбираться с запасом по выходному напряжению, чтобы могла быть обеспечена достаточная форсировка напряжения на обмотке возбуждения генератора в переходных режимах.  

В бесконтактном генераторе с системой гармонического компаундирования скорость нарастания напряжения генератора определяется постоянными времени форсировки напряжения в системе гармонического компаундирования, цепей возбуждения возбудителя и генератора. Значение напряжения генератора с системой гармонического компаундирования определяется приращением напряжения в системе гармонического компаундирования.  

Следует, однако, иметь в виду, что в схеме рис. 5 — 21 форсировка напряжения магнитного усилителя ускоряет переходный процесс только при увеличении нагрузки на валу двигателя, когда усилитель открывается для уменьшения тока возбуждения. При сбросе нагрузки ускорения переходного процесса не получается, поскольку запасенная в обмотке возбуждения двигателя электромагнитная энергия рекуперироваться в сеть через магнитный усилитель не может.  

Для ряда приводов ( прокатные станы с ударной нагрузкой) для уменьшения динамического падения скорости применяется форсировка напряжения МУ. При этом номинальное напряжение его устанавливается обычно в 1 5 — 2 раза выше напряжения, которое требуется для восстановления наибольшего падения скорости.  

При низких частотах fi, когда потери ( ДРм ДА ех) сравнительно малы, можно допускать более значительную форсировку напряжения, чем при номинальной частоте.  

На зарубежных металлургических заводах для снижения влияния на питающую сеть резкопеременных нагрузок применяются синхронные компенсаторы с высокой кратностью форсировки напряжения возбуждения и быстродействующей системой регулирования. Зарубежные фирмы в настоящее время выпускают компенсаторы со значительными пиковыми мощностями.  

Чем опасно форсирование двигателя

Большинство автовладельцев любит скорость. Но далеко не все автомобили способны удовлетворить подобное желание. Как правило, причина всего одна – недостаток мощности. Форсирование двигателя – хороший способ его устранить. Тогда железный конь способен превратиться в породистого скакуна, который будет показывать самые завидные результаты. Кроме того, заметно повысится и комфорт, а также удовольствие от вождения будет увеличено в несколько раз.

Форсирование двигателя может проводиться двумя способами: «прошивка мозгов», а также «хирургическое вмешательство». Первый получил название чип-тюнинг. Здесь просто изменяются настройки блока управления двигателем. Дело в том, что , которая позволяет развивать средние характеристики при всем диапазоне оборотов и нагрузок двигателя. Форсирование двигателя позволяет сместить максимальные показатели производительности ближе к повышенным оборотам. Таким образом, если раньше, к примеру, максимальный крутящий момент развивался при 3000 оборотов, то после перепрошивки он будет развит, к примеру, около 5000. Это делается для того, чтобы увеличить динамику разгона, а также максимальную скорость.

Но следует помнить, что такое форсирование двигателя приведет к серьезной потере мощности «на низах», хотя, если проводятся такие мероприятия, то, скорее всего, на низких оборотах эксплуатация не планируется.

Второй способ подразумевает расточку цилиндров под больший объем, уменьшение камеры сгорания, установку облегченных деталей, доработку коллекторов, системы питания и смазки. Рассмотрим все это по отдельности.

Форсирование двигателя ВАЗ стоит с этого и начать, поскольку все они обладают довольно малым рабочим объемом. Увеличение объема можно получить путем установки коленчатого вала с большим коленом, что приведет к потере оборотистости. Увеличение диаметра поршня тоже не может быть бесконечным, поскольку блок полностью отлит из чугуна. Кроме того, хонингование стенок можно проводить только на определенной толщине, после снятия этого слоя использование цилиндров будет невозможным.

Установка облегченных деталей положительно сказывается на приемистости двигателя, потому что на их вращение и перемещение уходит меньше энергии. Кроме того, установка более легких деталей клапанного механизма уменьшает скорость его реакции на фазу газораспределения, что полезно для вентиляции и системы питания. К последнему можно отнести и доработку коллекторов, поскольку именно газы в двигателе внутреннего сгорания выполняют всю работу. Также на двигатель устанавливается другой воздушный фильтр большей производительности.

Но, как и у всех доработок, тут есть свои минусы. К примеру, форсирование двигателя ВАЗ 2101 приводит к серьезному снижению его ресурса работы. Это логично, потому что большая энергия, которая передается на колеса, больше изнашивает поршневую группу, которая и является сердцем автомобиля. К тому же, стоит задуматься и о сцеплении, поскольку оно не рассчитано на высокие показатели двигателя, а при правильном форсировании их можно почти удвоить.

Несколько способов повысить производительность ДВС

Форсирование двигателя имеет основные принципы, и такие работы могут быть проведены по-разному. Самым популярным и распространенным способом повышения производительности мотора есть, как и было сказано выше, увеличение рабочего объема камеры сгорания. Если у гоночного автомобиля такой параметр изменить бывает сложно, так как он жестко прописан в техрегламенте, то для обычного легкового транспортного средства это возможно. По стандарту всех выпущенных на сегодня легковых моделей авто ограничивается лишь геометрический размер ГБЦ.

Первый способ механического форсирование предусматривает замену коленвала на другой, с более увеличенным ходом и диаметром цилиндров.

Для форсирования двигателя можно заменить коленвал

Кроме этого, усилить двигатель внутреннего сгорания можно и другим методом. Это можно сделать путем установки приводного компрессора. Этот метод очень популярен в западных странах, в частности в США. На автомобиль устанавливается приводной компрессор или тот же механический нагнетатель, который проводится от коленвала. Что происходит? Благодаря этому методу (впрочем, то же происходит и при использовании первого способа) крутящий момент увеличивается во всем диапазоне эксплуатации ДВС.

Следующий способ поднять показатели ДВС — это смещение пика крутящего момента. Такой способ применяется в основном в спорте. Пик крутящего момента сдвигается в направлении высоких оборотов, и главной целью в таком случае является уменьшить сопротивление при впуске воздуха в цилиндры. Как этого добиться? Очень просто. Нужно устранить определенные ступеньки, которые образуются в области соединения впускного коллектора с ГБЦ и карбюратором. Для этого обычно полируют впускной коллектор, поле чего вставляют клапаны большего размера, используя специальные головки.

Что касается карбюратора, то его часто заменяют, используя для этого сдвоенный вариант с горизонтальным протоком. В итоге такой метод форсирования ДВС дает увеличение суммарного сечения диффузора, а смесь распределяется по всем цилиндрам равномерно, ведь потока топливной смеси не приходится менять направление на выходе из карбюратора.

Установка и настройка распредвала для увеличения мощности двигателя

Следующий способ повышения мощности ДВС — это совсем другая установка распределительного вала. Другими словами, его нужно поставить с широкими фазами, что значительно улучшает наполнение камеры сгорания на высоких оборотах и происходит это за счет снижения момента на «низах». Через это автомобиль, наделенный таким распредвалом, при движении вынуждает водителя постоянно задействовать рычаг КПП, чтобы обороты ДВС не падали, а сам силовой агрегат, если можно так выразиться — не тупел.

Настройка впуска и выпуска — это очередной способ повысить мощность двигателя. Что дает этот способ? Благодаря ему удается повысить передачу крутящего момента в узком диапазоне за счет резонанса. Форсирование ДВС этим методом позволяет увеличить мощность двигателя, и приходится уже ставить не обычные, а легкие кованые поршни, чтобы сохранить приемлемость инерционных нагрузок.

Наконец, увеличение степени сжатия дает возможность увеличить показатели ДВС. Это объясняется тем, что детонация на высоких оборотах возникает достаточно редко. Правда, владелец такого двигателя должен суметь обеспечивать свой автомобиль высокооктановым бензином, но, если знать, как уменьшать расход топлива, метод станет лучшим.

Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя предусматривает изменение фаз газораспределения.

Оптимизация сгорания смеси

Камера сгорания должна иметь предельно компактные габариты для того, чтобы минимизировать тепловые потери, а также риск детонации. Таким образом, вы сможете добиться предельно эффективного смешивания топлива с воздухом.

Также можно использовать подобные технологии:

Важно! Не забывайте о том, что, увеличивая мощность автомобиля, вам нужно будет изменить или же доработать большинство систем. Ведь вы устраняете пределы расчетных параметров, установленных производителем на механизмы вашего авто, вследствие чего усиление даже какой-то определенной системы приводит к изменению целого ряда других

Форсирование двигателя подразумевает под собой комплекс мер по улучшению показателей стандартной комплектации силовой установки. Под показателями в основном подразумевается мощность, поскольку она главным образом отвечает за разгонную динамику автомобиля. Таким образом, пользователь, за относительно невысокую цену может добиться от обычного автомобиля спортивных характеристик.

Форсировать двигатель, это устранить энергетические потери, возникающие внутри мотора, уходящие на трение и работу дополнительного оборудования. Пустить эту энергию на увеличение коэффициента полезного действия силовой установки, и повысить её мощность в целом. Форсирование позволяет воспользоваться всеми возможностями мотора, заложенными на этапе проектирования.

Для повышения мощности агрегата используют различные методы: меняют штатные детали мотора на улучшенные; заново прошивают электронный блок управления; дорабатывают заводские узлы и многое другое.

Правила тюнинга двигателя

Практически все бензиновые и дизельные двигатели в большей или меньшей степени пригодны для форсирования. Форсировка может привести как к уменьшению, так и к увеличению моторесурса двигателя, в зависимости от того, какие именно работы производятся. Ресурс любого двигателя напрямую зависит от режима эксплуатации автомобиля. Если машина эксплуатируется в нормальных, средних режимах на хорошем масле, то двигатель будет служить очень долго, а если это street racing, то извините.

К примеру, если взять заводской мотор и тюнинговый, собранный “с нуля” в специализированном центре опытными мастерами, то при одинаковых условиях эксплуатации второй двигатель пройдет в два раза больше. Это означает, что ресурс тюнингового двигателя примерно в два раза превышает заявленный заводом-изготовителем. Причина этого в том, что при массовом производстве просто нет времени возиться с каждым мотором, выверяя доли миллиметров в зазорах, подбирая поршни по весу. Особенно это актуально для российского автопрома, где основная задача – не обеспечить точность и надёжность, а “уместить” выпускаемую продукцию в так называемое “поле допусков”, а поле это оказывается, в свою очередь, весьма и весьма широким.

Получив доработанный (особенно в сторону более динамичной езды) двигатель, автовладелец неосознанно начинает менять стиль вождения, увеличивая нагрузку на двигатель и другие узлы автомобиля (нога сама давит на педаль газа). Ездить спокойно на тюнинговом автомобиле способны немногие, а это, в свою очередь, снижает ресурс узлов автомобиля.

Источники

• https://www.kolesa.ru/article/proishozhdenie-loshadok-kak-pravilno-forsirovat-atmosfernyj-motor
• https://rad-star.ru/pressroom/articles/metody-forsirovaniya-dvigatelya/
• http://KrutiMotor.ru/forsirovannyj-dvigatel/
• https://DriverTip.ru/osnovy/chto-takoe-forsirovannyy-dvigatel.html
• http://www.edial.ru/articles/engine-tuning/

Post Views:
543

Обновление

Самый легкий и в то же время экономичныйметод тюнинга мощности двигателя — это проведение восстанавливающих процедур. В данном случае как двигатель, так и узлы трансмиссии обрабатываются специализированным модификатором трения. При помощи таких препаратов вы увеличиваете мощность и приемистость не только двигателя, но еще и узлов трансмиссии. После форсирования вы в любом случае почувствуете результат, особенно если речь идет об автомобиле с большим пробегом, производительность двигателя в котором существенно снизилась. Помимо всего прочего вы исключите потребность в проведении целого комплекса трудоемких процедур, что также заметно скажется на общей стоимости тюнинга.

Этот вариант форсирования является доступным практически каждому, и в случае необходимости его можно будет даже провести самостоятельно. Конечно, вы не сможете добиться значительного увеличения производительности, но вам определенно удастся увеличить его мощность приблизительно на 3-5%.

Варианты

Вот вам возможные способы усиления:

1. Мощность за счет повышения объема. Расточка гильз мотора, с заменой коленвала и поршней. Шатуны придется доработать. Такой тюнинг снижает КПД мотора, повышает расход горючего и масла;
2. Повышение количества смеси в цилиндрах. Доработка форсунок, регулировка насоса, модернизация турбоннаддува. Считается наименее вредным деталям мотора и наиболее эффективным. Например, если для машин ВАЗ, наполнение цилиндров примерно 77%, в спорткарах 120%. Можно просто повысит наполнение, получив прирост мощности без переделок ЦПГ;
3. Поднять коэффициент сжатия. Решается вопрос установкой широкофазных валов и заправкой мотора высокооктановым бензином. Плюс повышение наддува и усиление впрыска, как в предыдущем методе. Недостаток такой: повышается трение цилиндра и поршня, что вызывает повышенный нагрев и износ этих деталей. Ошибка в расчетах приводит к детонации и разрушению поршней.
4. Улучшение сгорания. Для сокращения потерь тепла, выполняют полировку поршней и гильз, растачивают камеру сгорания в сторону свечи, для большего объема смеси.
5. Сокращение хода поршней. Снижение поршневого хода дает меньшее трение деталей ЦПГ, и ускорение тактов работы мотора, повышение оборотов. Достигается заменой шатунов на более длинные.
6. Применение присадок. Наиболее безопасным, безвредным и легальным видом форсирования является применение присадок. Добавки в топливо и смазку дают повышение КПД и мощности мотора, пусть даже на пару процентов.
7. Тюнинг двухтактного мотора сводится к: замене и смазке всех подшипников; проверке состояния звезд и натяжки цепи; замене всех прокладок на стыках; полировке внутренних поверхностей в перепускных каналах; замене при необходимости, поршневых колец; проточке и балансировке коленвала; прикручивании тюнинговой выхлопной трубы.

В сумме такие меры дают заметное повышение мощности, без конструктивных изменений. В принципе, на свой страх и риск, можно выполнить любую из вышеописанных форсировок, потому что конструкция это позволяет.