Основные способы увеличения мощности двигателя автомобиля

• 1 Увеличение рабочего объёма
• 2 Увеличение степени сжатия
• 3 Тюнинг системы впуска
• 4 Установка фильтра нулевого сопротивления
• 5 Увеличение диаметра дроссельной заслонки
• 6 Установка ресивера
• 7 Демонтаж впускного коллектора
• 8 Тюнинг системы выпуска
  • 8.1 Коллектор
  • 8.2 Резонатор
  • 8.3 Оконечная часть глушителя
  • 8.4 Чип-тюнинг
• 9 Уменьшение веса маховика и поршней
• 10 Снижение силы трения
• 11 Модернизация распредвала
• 12 Турбонаддув
• 13 Краткие выводы

Любители автоспорта во всех его разновидностях знают, что существует целая индустрия, занимающаяся увеличением КПД двигателей (следовательно, и повышением их мощности). Но такие работы относятся к категории очень дорогостоящих, а сами силовые агрегаты – это действительно уникальные по сложности изделия. Поэтому их установка на обычные массовые автомобили в принципе невозможна.
Что же делать рядовым автолюбителям, которые неудовлетворенны мощностными характеристиками своих четырехколёсных друзей? В современном мире скорость решает всё, а в условиях загруженности городских транспортных магистралей любое промедление на перекрёстке чревато большими временными потерями. Повышение мощности мотора позволяет увереннее себя чувствовать и на скоростных магистралях, где время обгона – показатель критичный, особенно если дело касается бюджетных авто, изначально характеризующихся наличием маломощного мотора.

Существует немало способов прироста мощности силового агрегата. Некоторые из них достаточно просты, другие – сложные и финансово затратные. Одни дают практически неуловимый прирост мощности, другие могут порадовать заметным улучшением динамики (и ухудшением других характеристик). Поэтому желательно изучить все популярные методики, описывающие, как увеличить мощность двигателя. Информирован – значит вооружён, а знание преимуществ и недостатков каждого из востребованных способов позволит вам выбрать только те, которые будут соответствовать вашим ожиданиям и возможностям.

Увеличение рабочего объёма

Именно этот показатель стесняются приводить владельцы малолитражек, когда их расспрашивают о характеристиках автомобиля. Что ж, увеличение объёма камеры сгорания – пожалуй, самый радикальный способ сделать свою машину более приёмистой и динамичной.

Известно, что в понятие «объём двигателя» входит несколько взаимосвязанных характеристик: на сколько перемещается поршень, каковы количество и диаметр цилиндров. Но поскольку конструктивно изменение числа цилиндров невозможно даже теоретически, остаётся воздействие на два других вышеназванных параметра.

Увеличение диаметра цилиндров в принципе возможно, но поскольку они двигаются в камерах, рассчитанных именно на заводские размеры, потребуется расточка на соответствующую величину блока цилиндров. Если БЦ выполнен из чугуна, новые поршни большего размера должны подвергнуться дополнительной обработке, заключающейся в нанесении на стенки поршней микронеровностей, служащих для удержания масляной плёнки. Не стоит говорить, что в гаражных условиях подобные работы выполнить практически невозможно.

Если же блок цилиндров произведён из алюминия и оснащён мокрыми вставными гильзами, задача намного упрощается. В этом случае расточка не требуется – достаточно поменять гильзы на изделия нужного диаметра, приобретя их в любом автомагазине.

Второй способ добиться требуемых результатов – изменить в большую сторону ход поршня. Конструктивно сделать это можно за счёт использования коленвала с другой геометрией (увеличенным на определённую величину радиусом кривошипа). Выбор подходящего коленвала тоже не доставит проблем – в продаже имеется немалое количество изделий, предназначенных для установки на разные типы и модификации силовых агрегатов, включая форсированные.

Безусловно, увеличение мощности двигателя при использовании такого радикального метода будет достаточно ощутимым. Но не стоит забывать, что эта характеристика автомобиля тесно связана с другими параметрами (в частности, с крутящим моментом и величиной оборотов коленвала). Фактически увеличение хода поршня означает, что наибольшая величина крутящего момента развивается при минимальном значении оборотов вращения коленвала.

Если говорить о конкретных цифрах, то увеличение хода поршня/диаметра цилиндров обеспечивает прирост мощности на величину порядка 10%, при этом работа двигателя на всех режимах станет заметно ровнее.

Среди недостатков способа стоит отметить следующие:

• увеличенный расход горючего (примерно на те же проценты);
• дороговизна самой процедуры;
• в некоторых случаях возникает необходимость в изменении конструкции сцепления, для корректной работы ЭБУ потребуется и соответствующая перепрошивка;
• в таких случаях использование некачественного масла и топлива крайне нежелательно;
• ресурс мотора уменьшится из-за снижения толщины стенок цилиндров.

Увеличение степени сжатия

Данный способ считается одним из наиболее эффективных. Ориентация на изменение в большую сторону величины сжатия топливовоздушной смеси в камере сгорания хорошо тем, что увеличение мощности в этом случае не сопровождается ростом расхода горючего. Согласитесь, это для бюджетных автомобилей (если быть точнее, для автовладельцев, ограниченных в средствах) крайне важно.

Наверняка у вас возникнет закономерный вопрос: по какой причине автопроизводители не делают степень сжатия максимальной в заводских условиях? Неужели оставляют некоторый резерв для самостоятельного тюнинга? Дело в том, что характеристики используемого бензина не позволяют увеличивать степень сжатия произвольным образом. Этот показатель рассчитывается таким образом, чтобы минимизировать различные детонационные явления. Увеличение степени сжатия – хороший способ поднятия мощности мотора на внушительную величину, но достигается это за счёт использования горючего с более высоки октановым числом. А оно, конечно же, стоит дороже.

Так что выгода от такого тюнинга становится менее очевидной. Радует одно: силовой агрегат после подобной модернизации будет демонстрировать больший КПД даже на предыдущей мощности, что достигается за счёт уменьшения потребления горючего. В целом рост степени сжатия действительно оказывается самым выгодным способом увеличения приёмистости мотора.

В настоящее время используют две различные методики увеличения степени сжатия:

• первый способ заключается в установке прокладки ГБ меньшей толщины. Его основной недостаток – увеличение вероятности контакта клапанов и поршней. Так что перед его использованием необходимо всё тщательно рассчитать. Вариацией данного метода считается установка в силовой агрегат других поршней, имеющих соответствующие выемки, препятствующие столкновению с клапанами. При этом, разумеется, фаза газораспределения подвергнется изменениям, и потребуются соответствующие настройки двигателя, но это, как говорится, процедура одноразовая;
• второй способ заключается в расточке цилиндров – о нём мы уже говорили выше. Просто мы не упомянули, что, кроме увеличения объёма КС, такая процедура повышает степень сжатия, поскольку объём камеры сгорания остаётся неизменным, меняется только объём собственно цилиндров. Перед тем, как повышать мощность двигателя таким образом, необходимо понять, что при стандартных настройках мотора чем меньше степень сжатия, тем выше прибавка мощности.

Тюнинг системы впуска

Большинство методов, относящихся к улучшению тракта впуска, направлены на уменьшение сопротивления потока воздуха, направляемого в камеру сгорания. Технически такие доработки нельзя назвать сильно сложными, но они требуют использования большого числа разнородных деталей и материалов, позволяя добиться весомой прибавки мощности. Рассмотрим, как увеличить мощность карбюраторного и инжекторного двигателя, изменяя элементы системы впуска.

Установка фильтра нулевого сопротивления

Под этим термином понимается модифицированный воздушный фильтр, основное предназначение которого – увеличить пропускную способность фильтровального элемента. У стандартного ВФ он выполнен из достаточно плотного материала, обеспечивающего надёжную фильтрацию поступающего извне воздуха. В «нулевике» используется более разреженный материал. За счёт ухудшения фильтровальной способности и изменения конструкции самого фильтра воздух проходит фильтр с меньшими потерями. Следует отметить, что прибавка мощности в этом случае будет мизерной, так что данный метод следует использовать только в комплексе с другими подобными мероприятиями.

Увеличение диаметра дроссельной заслонки

Такой способ также достаточно популярен, но, как и в случае применения ФНС, ощутимых результатов ожидать не стоит. Если же использовать его в рамках комплексного тюнинга силового агрегата, то небольшое увеличение производительности системы впуска даст в итоге вполне ощутимый накопительный эффект.

Установка ресивера

Главное предназначение данной детали – сглаживание пульсаций воздуха на пути к камере сгорания. Достигается это за счёт применения укороченных впускных патрубков и увеличения объёма камеры ресивера. Данный метод относится к легкому тюнингу двигателя, демонстрирующему неплохие результаты. Его особенностью является максимальное наполнение цилиндров топливовоздушной смесью в диапазоне высоких оборотов при адекватном снижении на низких. При соответствующем изменении конструкции ресивера можно добиться противоположного результата, когда крутящий момент вырастет в диапазоне низких оборотов, но во всём остальном диапазоне приёмистость двигателя уменьшится.

Модификацией данного метода считается монтаж впускной системы с модифицированной геометрией воздушных каналов, что позволяет добиться более качественного наполнения цилиндров во всём диапазоне крутящего момента, руководствуясь информацией о ДЗ и текущих оборотах вращения коленвала. Вариант очень эффективный с точки зрения прироста мощности, но и достаточно дорогостоящий в реализации.

Демонтаж впускного коллектора

В некоторых случаях вместо впускного коллектора устанавливают «дудки» – укороченные патрубки, настроенные преимущественно на диапазон высоких оборотов. Это очень эффективное, но дорогостоящее решение, предполагающее установку отдельной ДЗ на каждый цилиндр. Объём подаваемого в камеру сгорания воздуха при этом резко увеличивается, благодаря чему достигается более устойчивая работа мотора на ХХ, низких/средних оборотах и очень продуктивная работа в верхнем диапазоне. Заметно уменьшается время реакции на нажатие педали акселератора.

Расплачиваться за все эти прелести придётся увеличением расхода горючего и снижением ресурса силового агрегата.

Тюнинг системы выпуска

Как известно, главной задачей системы выпуска является обеспечение отведения продуктов сгорания топливовоздушной смеси, а также снижение звуковых эффектов и вибрации, возникающих в результате взрывоподобного возгорания смеси. В современных автомобилях в систему выпуска встраивают также элементы, снижающие токсичность выхлопа. К сожалению, действие закона сохранения энергии распространяется и на автомобили. Поэтому при очевидной пользе глушителя принцип его работы заключается в некотором снижении мощности мотора.

Существует несколько способов уменьшения потерь мощности за счёт модернизации выхлопной системы:

• монтаж прямоточных элементов;
• использование даунпайпов;
• увеличение диаметра выпускных трубопроводов;
• раздвоение системы выпуска отработанных газов.

Чтобы понять, как можно поднять мощность двигателя за счёт системы выхлопа, рассмотрим, от чего вообще зависит мощность силового агрегата.

Главный и определяющий параметр – это количество/качество топливовоздушной смеси. Двигаясь от ВМТ до самой нижней точки, цилиндры наполняются смесью воздуха и горючего, причём параметры этой смеси зависят от степени согласованности давления между впускным и выпускным трактами.

Другими словами, увеличение объёмов воздуха, подаваемого в КС, увеличивает мощность мотора, но точно такого же повышения производительности нужно добиться и от выпускного тракта – в противном случае прироста мощности наблюдаться не будет.

Справедливо и обратное – увеличение пропускной способности выхлопа само по себе способствует приросту мощности двигателя. Рассмотрим основные способы достижения поставленных целей.

Коллектор

Основная доля потерь системы выхлопа приходится на коллектор. Его замена позволяет снизить эти потери. В профессиональном тюнинге и автоспорте для этих целей используют «паук» — коллектор, отличающийся от штатного как формой, так и количеством, а также порядком расположения приёмных труб.

В частности, для четырёхцилиндровых силовых агрегатов используют либо коллекторы типа «4/2/1» (длинный вариант, четыре трубы сначала объединяются в две, а затем сливаются), либо короткую схему «4/1». Последний вариант позволяет получить прирост мощности в относительно небольшом диапазоне оборотов (6000 и выше), поэтому он используется преимущественно на спортивных авто. Первая схема считается идеальной для любительского тюнинга выпускной системы, поскольку даёт весомое увеличение крутящего момента практически на всех диапазонах.

Резонатор

Увеличение диаметра резонатора – ещё один способ повышения мощности в прямоточных системах выхлопа. Принцип действия такого тюнинга заключается в улучшении процесса продувки цилиндров на фазе выпуска, благодаря чему удаётся повысить крутящий момент силового агрегата. Такая процедура, именуемая «выхлопом с настройками», применяется для изменения моментного графика. Собственно настройка резонатора предполагает его наибольшее действие на участке снижения после максимума, что позволяет увеличить КМ на высоких оборотах. Чтобы добиться прироста мощности на малых оборотах, резонатор настраивают на работу на участке роста до максимума.

Если на машине установлен каталитическим нейтрализатором, его демонтируют с установкой прямоточного пламегасителя. Такая модернизация позволяет резонатору без особых последствий противостоять максимальным температурным воздействиям, однако с экологической точки зрения в Европе с таким выхлопом делать нечего. Российские нормативы допускают возможность такой модификации.

Оконечная часть глушителя

Одной из основных задач системы выпуска является уменьшение уровня шума, издаваемого работающим мотором. Для осуществления этой цели оконечную часть глушителя устанавливают по возможности на максимальном расстоянии от коллектора, тем самым уменьшая его резонансное воздействие. Использование прямоточного глушителя вместо обычного позволяет снизить сопротивление потоку газов до нуля, по крайней мере, на последнем этапе выхлопа. Чтобы компенсировать падение шумопоглощающих свойств, в такой глушитель помещают трубу меньшего диаметра с перфорационными отверстиями. Пространство между внешней/внутренней трубами наполняют волокнистым материалом с хорошими теплостойкими свойствами (например, стекловолокном). Чтобы частички наполнителя не «улетали в трубу» в буквальном смысле слова, между стекловолокном и трубой устанавливают барьер в виде мелкоячеистой сетки.

Шум выхлопа в таком глушителе достаточно эффективно поглощается наполнителем, проникая через перфорационные отверстия. Впрочем, со временем слой набивки всё равно становится более тонким, что начинает сказываться на издаваемом прямоточным глушителем звуке. Да и эффект прироста мощности в итоге оказывается незначительным.

Чип-тюнинг

Под этим термином понимают внесение изменений в программное обеспечение бортового компьютера, направленное на изменение работы исполнительных механизмов, влияющих на работу силового агрегата. В общем случае необязательно выполнение чип-тюнинга исключительно с целью добиться заметного прироста мощности, но следует признать, что большинство случаев приходится именно на такую модернизацию микропрограммы ЭБУ.

Изначальные заводские настройки далеко не всегда оптимальны. В частности, автопроизводители стараются соотнести угол опережения зажигания, контролируемый бортовым компьютером, с определённым регионом, но получается, что в большинстве случаев он оказывается слегка завышенным. По этой причине процесс сгорания ТВС происходит не так эффективно.

Второй причиной, по которой ЭБУ настраивают на повышенный угол опережения зажигания, является уменьшение нагрузки на узлы трансмиссии. Другой стороной такого решения является увеличение времени реакции двигателя на действия водителя, а также снижение устойчивости его работы. Некоторые заводские настройки работы бортового компьютера приводят к увеличенному расходу горючего.

Чип-тюнинг в состоянии устранить все вышеперечисленные недостатки:

• увеличить многие параметры работы силового агрегата;
• повысить комфортность для водителя;
• поднять до приемлемого уровня крутящий момент;
• уменьшить расход горючего.

С точки зрения стоимости такая модернизация автомобиля считается одной из самых недорогих, при этом в конструкцию автомобиля не вмешиваются, что оставляет шансы на исполнение гарантийных обязательств продавцом. Отметим, что чип-тюнинг для обычных авто не позволяет добиться значимых результатов, но без него не обойтись, если вы вносили изменения в конструкцию силового агрегата или компонент, с ним соседствующий, поскольку при этом изменяются и характеристики работы мотора.

Наибольший эффект данный вид модернизации авто демонстрирует на спортивных машинах, обладающих и без того мощными характеристиками.

Уменьшение веса маховика и поршней

Казалось бы, снижение веса никак не должно влиять на мощностные показатели функционирования мотора, но на практике использование облегчённого маховика позволяет добиться небольшого, но вполне положительного эффекта. Дело в том, что за счёт снижения массы эта деталь раскручивается намного быстрее, позволяя двигателю выйти на высокооборотистый режим за более короткое время. Средняя прибавка к мощности при таком способе тюнинга составляет порядка 4%, так что в качестве накопительного эффекта он волне пригоден.

Плюс данного метода ещё и в том, что его реализация по силам и в гаражных условиях. Для увеличения мощности дизельного двигателя достаточно приобрести облегчённый маховик (его стоимость варьируется в пределах 2000-5000 рублей), а его монтаж не требует большого количества операций. Как правило, такая модернизация производится комплексно, вместе с изменением уровня компрессии, чип-тюнингом, установкой фильтра нулевого сопротивления и другими несложными и недорогими доработками.

Вторым способом, относящимся к уменьшению массы деталей авто, считается использование кованых поршней. По идее, на его движение должно затрачиваться меньше энергии, да и по прочностным характеристикам он даст фору поршням из традиционных материалов. Впрочем, рассчитывать на значительный эффект и здесь не приходится. Тем не менее автогонщики его активно используют, поскольку для них даже незначительный прирост мощности очень важен. В последнее время такая операция все чаще входит в набор услуг, предоставляемых фирмами, специализирующимися на тюнинге.

Снижение силы трения

Именно эта сила оказывает максимальное воздействие на снижение КПД любого устройства, в котором используются трущиеся части. В двигателе внутреннего сгорания наибольшие потери происходят в момент движения поршня, контактирующего со стенками цилиндра, выступающего в качестве направляющей.

Разумеется, снизить трение позволяет моторное масло – это его основное предназначение, но его физические характеристики можно улучшить, используя различные присадки.

Здесь следует быть осторожным – состав конкретной присадки может быть оптимизирован совсем для других целей. В идеале нужно покупать присадки комплексного действия, которые не только создают дополнительный слой между трущимися поверхностями, но и способны очищать их от нагара и других отложений. Безусловно, самым важным действием такой присадки считается формирование нового защитного слоя, характеризующегося очень прочной связью с одной из трущихся поверхностей и отличным маслоудерживающим свойством.

А поскольку мощность двигателя зависит от наличия потерь в ЦПГ, уменьшение трения положительно скажется и на динамике автомобиля. Согласно различным данным, такой способ увеличения приёмистости силового агрегата даёт прибавку к мощности на уровне 6-7%, увеличивая ресурс поршневой группы и снижая расход горючего.

Впрочем, многие отзывы не содержат каких-либо положительных результатов применения подобных присадок, поэтому их использование может оказаться простой тратой денег.

Модернизация распредвала

В большинстве случаев использование распределительных валов с изменённой геометрией кулачков практикуется для повышения мощности двигателя, хотя существуют и прямо противоположные решения.

Всё зависит от того, увеличены или уменьшены размеры кулачков. В первом случае обеспечивается больший ход клапанов, что положительно сказывается на динамике силового агрегата. Однако и здесь имеются свои нюансы: в продаже имеются модернизированные распредвалы, предназначенные для увеличения мощности мотора на низких, средних или высоких оборотах вращения коленвала. Зависит это опять же от того, как сильно увеличена высота подъёма клапанов. Если незначительно – имеем добавку мощности на небольших оборотах, если максимально (но так, чтобы исключить соударение клапана с поршнем) – увеличим тягу мотора на высоких оборотах.

Так что если вы хотите увеличить мощность атмосферного двигателя, минимально изменяя конструкцию силового агрегата – установка спортивного распредвала поможет вам решить эту задачу. Разумеется, после замены этой детали потребуется выполнение процедуры регулировки клапанов.

Турбонаддув

Данный способ заслуженно считается наиболее эффективным в плане роста мощности силовой установки. Об этом свидетельствует и рост количества моделей, производимых с наличием подобной опции (турбированные модификации сегодня не редкость даже для концерна АвтоВАЗ).

Впрочем, даже обладателям машин с турбонаддувом есть к чему стремиться, поскольку и у них имеется немало возможностей повысить количество выдаваемых двигателем лошадиных сил. Особенно интересен такой тюнинг владельцам маломощных авто (например, с объёмом двигателя 1.4-1.5 литров). Для того, чтобы добиться ещё более впечатляющих результатов, достаточно установить турбину больших размеров. Альтернативным вариантом считается увеличение давления заводской турбины. Все эти способы позволяют добиться заметного прироста мощности, но требует внесения немалого количества изменений. Вместо этого можно подобрать турбину с более высокими показателями производительности, благо на рынке представлено огромное количество моделей для большинства ходовых моделей.

Если говорить об установке турбины на атмосферный силовой агрегат, то это уже считается кардинальным изменением конструкции авто, оказывающим влияние как на настройки двигателя, так и на эксплуатационные моменты (необходимость обязательного прогрева мотора, даже в жаркое время года, более частая замена расходных материалов).

Однако выигрыш в мощности может оказаться почти двукратным, поэтому такая работа стоит затраченных усилий. Всё зависит от ваших умений, а также характеристик устанавливаемой турбины. Правда, кроме собственно турбины придётся устанавливать и интеркулер, поскольку она в процессе работы сильно разогревается, а вместе с ней греется и мотор. Чтобы снизить тепловую нагрузку, некоторые увеличивают объём ОЖ, поступающей в радиатор и улучшают его обдув, устанавливая более мощный вентилятор. Старые форсунки также нужно заменить на более производительные, поскольку они не рассчитаны на столь большую нагрузку.

Принцип действия турбокомпрессора достаточно прост – обеспечение подачи в цилиндр намного большего количества воздуха. А поскольку интенсивность процесса горения в максимальной степени зависит от наличия кислорода (напомним, в атмосферном воздухе его немного – около 21%), то чем больше воздуха поступает в камеру сгорания, тем лучше. Кстати, турбина приводится в действие благодаря энергии выхлопа, не используя мощности двигателя, однако необходимо принимать во внимание, что существует прямая зависимость между нажатием педали акселератора и производительностью турбины.

Достоинства данного метода увеличения мощности силового агрегата очевидны: по эффективности (двукратное и более увеличение КПД двигателя) ему нет альтернативы, использование турбины можно отменить одним нажатием кнопки, если в этом нет потребности.

Но это и самый дорогой способ, к тому же требующий перепрошивки ПО бортового компьютера. Самостоятельно установить турбину также малореально – для этого требуется соответствующий опыт и знания. Хотя запитка турбины не требует отбора мощности мотора, на высоких оборотах неизбежен повышенный расход горючего – этого требуют элементарные физические законы. Установка турбины требует существенной доработки многих других узлов машины – использования более прочных деталей, усиления тормозных возможностей. Наконец, приготовьтесь к тому, что ресурс двигателя окажется заведомо меньше регламентного.

Краткие выводы

Как видим, даже маломощный автомобиль можно заставить работать, как спортивный. Собственно говоря, подобный тюнинг имеет смысл сравнивать с допингом, используемым в профессиональном спорте. Но здесь прямого запрета нет. Максимальные санкции – лишение гарантии, что после окончания гарантийного срока неактуально. Большинство актуальных способов дают относительно небольшой рост мощности, поэтому, если не использовать наиболее радикальные методы, имеет смысл задействовать комбинацию из нескольких менее существенных.

Но в любом случае за увеличение отдачи мотора придётся чем-то расплачиваться. В большинстве случаев это – повышение расхода топлива.

Тюнинг двигателя автомобиля – особенности, цена и последствия

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

1. Принцип работы ДВС
2. Виды поршней
3. Улучшение газодинамики
4. Наддувные технологии
5. Перемещение крутящего момента в зону высоких оборотов
6. Модернизация клапанов мотора
7. Чип-тюнинг
8. Видео про тюнинг мотора машины

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

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

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

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

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

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

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».

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

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

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:

https://drivertip.ru/osnovy/luchshie-sposoby-uvelicheniya-moschnosti-dvigatelya-avtomobilya.html

Тюнинг двигателя автомобиля – особенности, цена и последствия