Тюнинг двигателя автомобиля – особенности, цена и последствия

Комментарии: 0 | 345

Описание работ по тюнингу двигателя автомобиля: особенности, фото, цена и последствия. Видео про тюнинг мотора машины.

Тюнинг двигателя автомобиля – особенности, цена и последствия

Тюнинг двигателя автомобиля – это комплексная работа, направленная на улучшение характеристик агрегата, в частности – крутящего момента, мощности и расхода горючего. В ходе модернизации можно заменить заводские детали, установить новые механизмы или улучшить имеющиеся системы.

Но прежде чем браться за эту работу, мы должны четко понимать, что рассчитываем приобрести в итоге, как будем этого добиваться и возможно ли принципе этого добиться. А для этого нужно знать рабочие процессы, протекающие в моторе. Также важно понимать, что все механизмы силового агрегата работают во взаимной связке, поэтому изменяя один узел, мы можем изменить весь рабочий процесс. К тому же, положительное воздействие тюнинга на одном режиме может негативно отразиться на другом.

Но двигатели авто все равно активно тюнингуют. Чаще всего, это делают водители, участвующие в гонках, или те, кто хочет собрать хот-род. Но нередко тюнингом «грешат» и обычные автолюбители. Рассмотрим наиболее популярные доработки. Их можно производить по отдельности, но лучший результат будет достигнут при одновременном проведении всех манипуляций.

Принцип работы ДВС

Принцип работы ДВС

Прежде чем принять решение о тюнинге, нужно разобраться, что же собой представляет двигатель внутреннего сгорания и как он работает. ДВС функционирует по принципу большого воздушного насоса. Горючее может подаваться двумя способами:

  1. Впрыскивается непосредственно в цилиндры.
  2. Когда поршень опускается в цилиндре вниз, образуется вакуум, способствующий подаче топлива через впускной клапан вместе с воздухом. Когда поршень поднимается вверх, топливно-воздушная смесь попадает в цилиндр. Также воздух может нагнетаться при помощи турбонаддува или механического компрессора.

В рабочую смесь попадает искра от свечи зажигания, она воспламеняется и начинает гореть. За счет движения поршня вниз и вверх газ попадает в выпускной коллектор и выходит через выхлопную систему. За один полный цикл поршень двигается вверх и вниз два раза. Затем процесс повторяется.

Виды поршней

Виды поршней двигателей

Большинство производителей использует литые поршни. Они сделаны из алюминиевого сплава, имеющего в составе кремний (от 9 % до 18 %), поэтому отличаются довольно большим весом. Также существуют литые поршни с выемками.

В процессе изготовления кованых поршней подогретый алюминиевый сплав с малым содержанием кремния прессуется в форме. Такие детали стоят недешево, и в основном они предназначены для очень мощных машин. По конструкции поршни подразделяются на куполообразные, с выемками и плоским днищем. От конфигурации этого элемента зависит уровень компрессии и скорость сгорания смеси в цилиндрах. При установке поршня с выемкой создается дополнительное пространство для клапанного зазора.

Также поршни бывают высококомпрессионными и низкокомпрессионными. Первые повышают компрессию, вторые, соответственно, снижают.

Увеличение вращающего момента на коленчатом вале позволит повысить крутящий момент. Вращающий момент находится в зависимости от объема мотора и давления в цилиндре. Частота вращения коленчатого вала фактически не оказывает влияния на эту величину. Следовательно, мы должны максимально увеличить объем и повысить давление в цилиндре. Это делается путем усиления степени сжатия. Но возможности данного варианта ограничены детонацией.

Есть и иной метод: загоняем в агрегат больше топливовоздушной смеси, и при ее сгорании в цилиндре выделится больше тепла. Это повысит давление. Но применить этот метод можно лишь в атмосферных двигателях.

Улучшение газодинамики

Улучшение газодинамики двигателя

Наиболее распространенным методом увеличения наполнения цилиндров является улучшение газодинамики. Но он же самый негарантированный… При этом методе модифицируются каналы и камера сгорания.

Сначала максимально увеличиваем объем цилиндров. Распределительный вал не задействуем, то есть, моментная кривая остается в старой амплитуде оборотов. В результате получаем более динамичную машину, при этом водителю не надо менять манеру управления.

Для повышения рабочего объема цилиндров вместо стандартного коленвала устанавливаем деталь с большим эксцентриситетом либо растачиваем цилиндры под поршни большего сечения с соблюдением правильной геометрии. Это делается на высокоточном станке.

Первый вариант кажется менее затратным, но тут есть свои нюансы. Найти коленвал с большим эксцентриситетом довольно сложно. В основном, их производят в индивидуальном порядке, да и то не все предприятия. Поэтому проще приобрести стандартное изделие и подбирать под него поршневую группу.

Естественно, не обойтись без новых поршней и шатунов. Однако к коленвалу с большим эксцентриситетом стандартные шатуны не подойдут – нужно ставить укороченные, а они спровоцируют дополнительные механические потери в работе ДВС за счет усиления сопротивления движения. К тому же, короткие шатуны менее надежны, поскольку испытывают большие нагрузки.

Из этого делаем вывод, что вариант с расточкой цилиндров менее затратен. Толщина стенки цилиндра позволяет получить дополнительный объем за счет увеличения диаметра на 1-2 мм без потери прочности. При этом не нужно заморачиваться с поиском специальных поршней – подойдут серийные модели, естественно, большего диаметра. Расточка блоков цилиндров в автомастерской обойдется в 1200-1600 рублей.

Наддувные технологии

Наддувные технологии

Особенности конструкции турбированных силовых агрегатов существенно упрощают тюнинг. Для повышения вращающего момента не нужно даже разбирать двигатель, а тем более – изменять моментную кривую и объем.

Если у вас машина с наддувным мотором, то для увеличения величины наддува меняем характеристику блока управления, поднимая планку стравливания лишнего давления. Тем самым мы снимаем больший момент с коленчатого вала за счет повышения давления, с которым топливовоздушная смесь «забивается» в объем цилиндра.

Но повышать давление можно лишь с учетом определенного ресурса серийного агрегата по детонационной выносливости, термическим и механическим нагрузкам. При перешагивании этих рамок будут необходимы следующие работы:

  • повышение объема камеры сгорания;
  • модификация системы охлаждения;
  • установка дополнительного радиатора, воздухозаборников, промежуточного охладителя воздуха;
  • замена чугунного коленвала на стальной;
  • установка более надежных поршней и обеспечение им необходимого охлаждения.

Для повышения заряда топливовоздушной смеси с целью получения большего крутящего момента убираем изъяны серийной сборки – с помощью инструмента придаем большую гладкость впускным и выпускным каналам, убираем острые углы и уступы в местах соединения запчастей, устраняем непродуваемые области в камере сгорания, заменяем седла и клапаны.

Но даже проделав эту работу, мы не получим стопроцентной гарантии повышения вращающего момента. Это связано с тем, что аэродинамика – вещь сложная. Поэтому даже опытный специалист «на глазок» не определит, без чего можно обойтись. А уж производить сложные расчеты, продувать макеты впускных каналов на особом оборудовании, подбирать их конфигурацию и диаметр, исходя из требований новых обстоятельств функционирования агрегата тем более никто не будет.



Перемещение крутящего момента в зону высоких оборотов

Перемещение крутящего момента в зону высоких оборотов

Этим методом можно повысить мощность автомобиля. Она вычисляется как произведение вращающего момента и скорости вращения мотора. Максимальный крутящий момент серийных моторов лежит в диапазоне двух-трех тысяч оборотов. Для получения прибавки мощности смещаем стандартную характеристику крутящего момента в зону высоких оборотов. Но при этом важно понимать, что на низах двигатель будет плохо «ехать».

Для любого газораспределительного механизма характерно идеальное наполнение цилиндров лишь в своей амплитуде оборотов. Поэтому при перемещении вращающего момента в область более высоких оборотов внизу он снизится. Цилиндры на низких оборотах не будут хорошо продуваться, а поэтому при давлении на педаль газа машина будет плохо ехать.

Но это касается только моторов старого типа. Современные силовые агрегаты имеют изменяемые фазы газораспределения, поэтому у них такие провалы отсутствуют. Регулирующий механизм на низких оборотах сужает фазы, снижает перекрытие, вследствие чего цилиндры хорошо наполняются.

Для уменьшения массы движущихся элементов и установке новых запчастей вместо типовых элементов мотора ставим облегченные. Это может касаться маховика, поршней, шкивов и других запасных частей. А механические системы заменяем электрическими. Если наше авто участвует в гонках, то есть смысл снять все навесное оснащение. Это уменьшит массу транспортного средства.

Если на пути потока воздуха, который проходит через ГБЦ, попадаются неровности, то он замедляется или образовывает завихрения. Чтобы сделать поток воздуха стабильным, уменьшить турбулентность и повысить быстроту поступления воздуха, сглаживаем шероховатости на впускном окне, каналах и изгибах. С этой же целью точно совмещаем входные и выходные отверстия на впускном и выпускном коллекторах.

В настоящее время выпускаются ГБЦ специально для форсирования силового агрегата. Конструкция их соединительных разъемов и патрубков аналогична устройству типовых головок блока цилиндров. Это облегчает замену и не требует переделок. Но стоят такие детали недешево.

Есть еще модифицированные модели, выпускаемые для определенных авто. Их цена ниже тюнинговых ГБЦ, но с их помощью тоже можно модернизировать мотор. При этом вовсе не обязательно устанавливать головку, предназначенную конкретно для вашей модели авто. Можно взять деталь для более поздней версии. Как правило, такие запчасти идеально подходят и лишь в редких ситуациях требуют доработки.

Современные головки блока цилиндров выпускаются с вертикальным и горизонтальным вихрем. Такой дизайн способствует увеличению скорости поступления воздуха и улучшению характеристик воздушного потока. Доработка ГБЦ стоит от 20000 рублей.

Модернизация клапанов мотора

Модернизация клапанов мотора

Функция клапанов мотора заключается в пропуске и выпуске воздушного потока. За время открытия клапанов отвечает распределительный вал, а за степень – толкатель. Чтобы воздух проходил свободно, тщательно полируем эти детали, удаляем острые углы и заусенцы. Контролируем плотное размещение клапанов в посадочных местах.

Наиболее актуальным вариантом является увеличение объема поступающего воздуха за счет расточки впускных отверстий или установки дополнительных клапанов. Но на низких оборотах большие отверстия и клапаны снижают скорость воздушного потока, что уменьшает крутящий момент. Поэтому лучше остановиться на варианте установки дополнительных клапанов вместе со специальными тюнинговыми клапанными пружинами. Такая работа будет стоить от 14000 рублей.

Замена штатного распределительного вала не менее популярна, чем расточка блока цилиндров. Распредвал отвечает за открытие и закрытие клапанов мотора. Профили кулачков вала задают время открытия.

Тюнинговые распределительные валы отличаются от обычных более высокими и широкими кулачками. Поэтому клапаны могут подниматься выше и дольше находиться в открытом положении. Это обеспечивает подачу большего объема топливовоздушной смеси.

В зависимости от типа езды, модернизированные распредвалы бывают нескольких видов:

  • Mild Road Cams – предназначены для умеренной езды на любой автомашине, повышают мощность и приемистость мотора;
  • Fast Road Cams – предназначены для быстрой езды на скоростных автомобилях, увеличивают мощность силового агрегата, но на холостом ходу работают неровно;
  • Competition Cams – предназначены для спортивной езды на гоночных автомобилях, увеличивают мощность мотора при одновременном увеличении расхода горючего, нестабильно ведут себя на холостом ходу, быстро изнашиваются.

У спортивных распределительных валов наибольшая отдача в диапазоне предельных частот вращения мотора, поэтому для езды по городу они не подходят. Спортивные распределительные валы для отечественных машин стоят от 9000 до 12000 рублей. А стоимость замены – от 4000 рублей.

Некоторые фирмы предлагают строкер киты – наборы для механической модернизации силового агрегата авто. Чаще всего, они предназначены для 8-цилиндровых автомашин американского производства. В строкер-кит входят следующие запчасти:

  • коленчатый вал;
  • шатуны;
  • поршни;
  • поршневые кольца;
  • подшипники.

Такой комплект предназначен для изменения длины хода, объема мотора и увеличения крутящего момента. Но увеличение хода способствует более быстрому изнашиванию поршней. Разброс цен на строкер-киты оргомен: от 3000 рублей до 1600000 рублей. Дорогие наборы изготавливаются под заказ.

Чип-тюнинг

Чип-тюнинг

Помимо механического тюнинга мотора, существует также чип-тюнинг, в ходе которого вносятся изменения в программу бортового компьютера. Подобная доработка возможна только для современных машин, оснащенных электронным блоком управления. С помощью чип-тюнинга можно повысить мощность мотора с наддувом на 30-40 %, а без наддува – на 10%. Цена работ в соответствии с маркой машины составит от 7000 рублей до 18000 рублей.

Заключение

Тюнинг двигателя автомобиля – работа не дешевая. Для отечественного авто она будет стоить от 60000 до 300000 рублей, а для иномарки – до 1000000 рублей. Но сделать самостоятельно все, как надо, вряд ли получится. Поэтому все манипуляции с двигателем с целью улучшения его характеристик должны производить профессионалы в специализированных автомастерских, где есть современное оборудование, инструменты и качественные запчасти.

Улучшение характеристик в основном требуется моторам спортивных автомашин. В других ситуациях, например, если вы используете автомобиль для поездок на работу и редких выездов за город, форсирование агрегата нецелесообразно, поскольку затраты большие, а результаты – спорные.

Так как каждое транспортное средство обладает своими конструктивными нюансами, залогом оптимального тюнинга двигателя будет индивидуальный подход к процессу доработки, в противном случае вместо улучшения характеристик можно получить дисбаланс.

Видео про тюнинг мотора машины:

Теги
Авто тюнинг

Описание работ по тюнингу двигателя автомобиля: особенности, фото, цена и последствия. Видео про тюнинг мотора машины.

Fastmb.ru - автожурнал
1
Интересные статьи:
Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Вы случайно не робот? *