8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Спортивный двигатель – Особенности спортивного двигателя | АвтоCпорт154.ру

Содержание

Особенности спортивного двигателя | АвтоCпорт154.ру

В основе работы любого двигателя внутреннего сгорания лежат хорошо известные законы физики, химии, механики, и – никаких чудес, волшебства, мистики. Современный автомобильный двигатель – действительно, чудо инженерной мысли, техники и новейших технологий. Тем более, если это двигатель спортивно-гоночного автомобиля. Немного теории. Основное требование к спортивному двигателю — развивать высокую мощность. При этом двигатель должен быть легким и компактным. Экономичность, экологичность, долговечность, низкий уровень шума и некоторые другие параметры —  уходят на второй план. Так за счет чего спортивный двигатель достигает высокой мощности? Ответ простой — за счет высоких оборотов. Есть общеизвестная формула: мощность пропорциональна квадрату скорости поделенному на два. Объясню проще: увеличиваем обороты в два раза – мощность возрастает в два раза; увеличиваем обороты в 3 раза – мощность растет в 4,5 раза; повышаем обороты в 4 раза – мощность увеличивается в 8 раз и т. д.; квадратичная зависимость. Обычный автомобильный двигатель максимально раскручивается до 5 – 7 тысяч оборотов в минуту. Двигатель спортивно — гоночного автомобиля выдает требуемую мощность при 8 -10 тысяч оборотов  в минуту. На болидах Фоммулы-1 двигатель «выкручивают» до 12500 оборотов в минуту. Но есть еще одна менее известная формула: износ двигателя пропорционален скорости (оборотам) в квадрате – аналогично мощности, квадратичная зависимость. Простой пример: тихоходные дизеля изнашиваются очень медленно, имеют относительно невысокую мощность, но огромный моторесурс. Совершеннейшего бензинового двигателя спорткара Формулы-1 хватает только на одну гонку (2 -3 часа), и то многие болиды не доезжают до финиша —  «перекручивают» или ресурса не хватает.

Итак, мы пришли к простому выводу: чтобы увеличить мощность двигателя, надо повысить обороты. Но так ли просто это сделать?  Двигатели современных гражданских автомобилей имеют немалую мощность, могут кратковременно раскручиваться до 6 — 7 тысяч об/мин. И при этом они очень надежны, долговечны и экономичны. Но раскрутить двигатель более 7000 оборотов в минуту  не так то просто. Еще немного теории: обороты бензинового двигателя внутреннего сгорания регулируются «по воздуху» (дизеля – по топливу). Алгоритм работы двигателя таков, что он постоянно стремится набрать обороты до максимума, стараясь поглотить как можно больше воздуха. Но дроссельная заслонка ограничивает доступ воздуха и сдерживает, т. е. контролирует скорость вращения двигателя. Конструктивно диаметр воздушного канала дроссельного узла рассчитан так, чтобы при полностью открытой дроссельной заслонке («газ в пол») обороты не поднялись выше допустимо  для данного двигателя максимума. Но чтобы раскрутить двигатель (спортивно – гоночный) более 7 -8 тыс. оборотов в минуту, уже не достаточно просто увеличивать диаметр воздушного канала, давая возможность «засосать» больше воздуха. В настоящих спортивных двигателях для повышения оборотов применяется целый комплекс сложных технических решений. При этом спортивный двигатель должен еще о очень быстро набирать обороты. Напомню, что в ДВС сгорает не бензин, а топливо — воздушная смесь, основные компоненты которой – кислород воздуха и углеводороды, т.е. пары бензина. Не буду подробно расписывать все четыре такта работы 4-х тактного бензинового двигателя (бывают еще и 2-х тактные). Остановлюсь подробнее на такте впуска. Именно на этом такте через открывшиеся впускные клапана цилиндр наполняется свежей топливо-воздушной смесью, всасываемой из впускного коллектора. Но на высоких оборотах  время открытии впускных клапанов очень мало и в цилиндр может не успеть поступить достаточная порция смеси под атмосферным давлением. Кстати, двигатели без турбонаддува называют еще «атмосферниками». Вот тут то и нужен турбонаддув, который дает возможность быстрее и полнее зарядить цилиндр на такте впуска нужной порцией свежей топливо-воздушной смеси. Турбиной оснащены многие гражданские и спортивно – гоночные автомобили, как бензиновые, так и дизельные. Это сказки и домыслы, что двигатели с турбиной «жрут»  больше топлива. Турбонаддув позволяет повысить мощность и приемистость без увеличения габаритов (объема) двигателя, с одновременным улучшением его экологичности и экономичности. Но турбонаддув, наряду с явными  «плюсами», имеет и существенные «минусы». Турбина – дополнительный усложняющий элемент. Устроена турбина так: в одном корпусе на общем валу насажены две крыльчатки. Выхлопные газы двигателя подаются через выпуской коллектор на первую крыльчатку и раскручивают вал до очень высоких оборотов. А находящаяся перед впускным коллектором вторая крыльчатка гонит атмосферный воздух и создает избыточное давление, необходимое для более полного и интенсивного наполнения цилиндров. В обычных двигателях компактная турбинка создает давление наддува 1,3 – 1,5 атм. В спортивных двигателях нужно еще большее (над атмосферным) давление для быстрой раскрутки о достижения  гораздо более высоких оборотов. У болидов Формуля-1 турбина, величиной не меньше двигателя, создает давление наддува до 3,5 атмосфер. Как было сказано выше, турбина – сложный элемент. Скорость ее вращения 12 -20 тысяч оборотов в минуту. Вал турбины вращается в подшипниках скольжения, которые необходимо смазывать и интенсивно охлаждать. «Турбинки» современных гражданских автомобилей сумели «довести до ума» и они стали достаточно надежными и долговечными. Турбины гоночных автомобилей гораздо более сложные, со множеством дополнительных устройств, например: интеркуллер, буст-контроль и др. В автоспорте эти усложнения  необходимы о оправданы: ВСЕ ДЛЯ ГОНКИ – ВСЕ ДЛЯ ПОБЕДЫ. Однако во многих автогоночных дивизионах разрешены только «атмосферники». Так в российских шоссейно-кольцевых гонках, класс Лада, согласно регламента РАФ, принимают участие отечественные автомобили с ВАЗовским 16-клапаннымдвигателем, объемом не более 1,6 литра. Далее, кроме турбонаддува, спортивные двигатели имеют еще очень много конструктивных особенностей.

Для улучшения наполнения цилиндров толиво-воздушной смесью специально доработан механизм газораспределения: клапана имеют больший подъем за счет изменения профиля кулачков распредвала. Также увеличена жесткость клапанных пружин, используются специальные втулки и уплотнения. Вспоминаю хитрость советских автогонщиков: на клапанные втулки ВАЗовских двигателей для гонок маслосъемные колпачки вообще не ставились для улучшения смазки стержней клапанов.

На спортивных двигателях существенно доработана система зажигания: более мощная катушка должна успевать накапливать и отдавать энергию для стабильного искрообразования на очень высоких оборотах. Свечи зажигания используются «особо холодные», желательно «иридиевые» или «платиновые». Установка угла опережения зажигания и фаз газораспределения – секрет механиков автогоночной команды. Система выпуска тоже особенная, т. к. не должна создавать препятствия выходу выхлопных газов. На входе ставится воздушный фильтр «нулевого сопротивления». На гражданских автомобилях вышеуказанные фильтры использовать не желательно, так как они не обеспечивают необходимую при повседневной эксплуатации степень очистки воздуха.

Отдельные детали спортивного двигателя, раскручивающегося до 12000 оборотов в минуту должны иметь необходимый, повышенный  запас прочности. Из специальных материалов по особой технологии изготавливаются спортивные коленвалы, маховики, поршни, шатуны, шкивы, шестерни и другие детали. Настройка программы электронного блока управления двигателем спортивного автомобиля – процедура уникальная. У нас в стране секретами настройки спортивных ЭБУ владеют всего несколько человек. Чтобы качественно выполнить такую настройку нужно специальное оборудование, ПО, время, терпение и $.

Выше я рассказал только об основных особенностях спортивных двигателей. Более подробно и конкретно об этих и других особенностях «спортивного двигателестроения» могу рассказать в дальнейшем , если вам, уважаемые автолюбители, это будет интересно.

Автор: Алексей Юрин

avtosport154.ru

Спортивные автомобили с безнаддувными двигателями

Атмосферные двигатели вымирают.

Эра свободно дышащих двигателей в спортивных автомобилях подходит к концу. Даже Porsche, Ferrari и Aston Martin в настоящее время предпочитают использовать турбированные моторы. К счастью на рынке пока еще остались потрясающие безнаддувные спортивные автомобили, которые в любом случае рано или поздно неизбежно станут турбированными.

 

BMW, Ferrari и Porsche плавно и незаметно перешли на турбо моторы. На очереди Aston Martin, который также начал использовать в некоторых моделях турбокомпрессоры.

 

Смотрите также: Электрический турбонагнетатель и электрический механический нагнетатель: в чем разница

 

Но эта мировая тенденция и касается не только автопроизводителей спортивных автомобилей. Сегодня все производители прощаются с обычными атмосферными моторами. К сожалению, надо признать. В скором времени обычные силовые агрегаты вымрут!

 

Не верите? Тогда посмотрите на современный мировой авторынок. Много ли увидите моделей с атмосферными двигателями?

 

Почему автопроизводители решили вместо атмосферных двигателей выпускать турбированные?

 

Наверняка вы заметили, что за последние годы автомир изменился кардинальным образом. Особенно это касается силовых агрегатов. Каждый год на рынке появляется все больше автомобилей в турбированными двигателями, которые приходят взамен классическим атмосферным.

 

Почему же автопроизводители решили массово отказаться от использования традиционных силовых агрегатов? 

Конечно причина в строгих экологических нормах, принятых в мире за последние годы. В итоге производителям автомобилей с каждым годом все сложней выпускать продукцию, соответствующую новым нормам. Примечательно что в будущем экологические нормы будут только ужесточаться. 

 

К сожалению, из-за этого развитие атмосферных двигателей дальше не возможно по причине дороговизны модернизации и настройки для соблюдения норм выхлопных газов, установленных различными регулирующими органами. Все дело в том, что автопроизводителям невыгодно вкладывать в постоянную модернизацию атмосферных двигателей огромные деньги и время. Особенно когда в автопромышленности есть технологии позволяющие не только проще и дешевле производить экологически-чистые двигатели, но и помогающие существенно увеличить мощность, эффективность и т.д. выпускаемых агрегатов. 

 

Прежде чем перейти к списку спортивных автомобилей, которые пока еще доступны с атмосферными моторами, давайте кратко взвесим все плюсы и минусы атмосферных и турбированных двигателей. 

 

Плюсы атмосферных моторов

 

— Потрясающий звук двигателя

 

— Нет турбо ямы

 

— Проще и дешевле в обслуживании

 

— Более долговечны

 

— Большой ресурс

 

Смотрите также: Электрический турбонагнетатель, за ним будущее?

 

Минусы атмосферных моторов

 

— Большой расход топлива

 

— Более низкое соотношение крутящего момента и мощности

 

— Небольшой потенциал для тюнинга

 

— Большая потеря мощности при низком давлении воздуха

 

— Большой вес двигателя в сборе

 

Плюсы турбо двигателей

 

— Возможность добиться определенной мощности с меньшим количеством рабочих цилиндров

 

— Экономичность

 

— Большой потенциал для тюнинга

 

— Отношение мощности к массе, т.е. кВт (мощность) / кг (вес двигателя)

 

Минусы турбо двигателей

 

— Дорогой ремонт

 

— Ресурс мотора меньше чем у атмосферного

 

— Более сложная конструкция силовой установки

 

— Турбо ямы (турбо лаг)

 

И так 1GAI.RU предлагает вам исчерпывающий список спортивных автомобилей которые пока что выпускаются с обычными классическими атмосферными двигателями (информация о доступности на мировых рынках — май 2017 года):

 

Lotus Elise

Да без турбо компрессора или турбо нагнетателя этот спорт кар может и не такой быстрый по сравнению с современными конкурентами (разгон с 0-100 км/час за 6,5 секунд), но тем не менее эта машина заслуживает внимания, поскольку в сочетании со сверхлегким кузовом и мощностью 133 л.с., атмосферный безнаддувный двигатель Lotus Elise своим звуком поразит любого. 

 

Mazda MX-5

Удивительно, но в наши дни до сих пор доступна Mazda без турбо мотора. Речь идет о модели Mazda MX-5 с четырехцилиндровым мотором мощностью 131 или 160 л.с. В сочетании с задним приводом эта машина готова подарить вам невероятные ощущения. 

 

Toyota GT86

Задний привод, атмосферный оппозитный двигатель мощностью 200 л.с. и Японское качество должно стать привлечь тех, кто хочет купить не дорогой спорткар с обычными не турбированным мотором.

 

Subaru BRZ

Если вам нравится Toyota GT86, но вы больше любите Subaru, то вы можете купить клона GT86 — Subaru BRZ. Правда Subaru обойдется дороже.

 

Nissan 370Z Nismo

К счастью для поклонников мощных Nissan 370Z Японская компания выпускается версию «Nismo» с атмосферным V6 двигателем мощностью 350 л.с.

 

Благодаря мощному мотору и небольшому весу спорткар с 0 до 100 км/час разгоняется менее чем за 6 секунд.

 

Ford Mustang

Ford Mustang является истинным спортивным купе. Эта машина сочетает в себе простые технологии с достаточно потрясающими характеристиками для этого класса автомобилей. К сожалению, недавно компания Ford оснастила эту модель турбированными четырехцилиндровыми двигателями, которые невзлюбили истинные поклонники этой модели, которые считают, что в спорткаре должны быть только мощный атмосферные моторы. К счастью Американцы не решились лишать топовую версию атмосферного мотора (5,0 литровый V8 мощностью 421 л.с.).

 

Chevrolet Camaro

Эта модель, как и Ford Mustang является популярной в США. Но даже в Европе и России эта модель также находит своих поклонников. Во многом за счет атмосферных 453-сильных моторов, которыми оснащается этот спорткар. Будем надеяться, что Chevrolet в ближайшем будущем не решиться снять с производства атмосферные моторы для этой модели.

 

Ferrari 812 Berlinetta F12

Ferrari 812 Berlinetta F12 является преемником легендарного спорткара. Также эта модель продолжает использовать мощный атмосферник.

 

Кстати вероятнее всего этот атмосферный силовой агрегат последний чистый истинный V12 мотор от компании Ferrari, который используется в серийном производстве.

 

Напомним, что этот мотор V12 имеет мощность 800 л.с. (максимальный крутящий момент 718 Нм). Благодаря этому двигателю Ferrari 812 Berlinetta F12 может разгоняться с 0-100 км/ч за 2,9 секунды. Максимальная скорость — 340 км/.

 

Maserati GranTurismo MC Stradale

Этот 460-сильный автомобиль звучит так как будто перед вами брутальный супердорогой гиперкар. Секрет звука мотора — отсутствие турбонаддува.

 

Chevrolet Corvette

Нет, наверное, другого такого автомобиля, который лучше бы всех характеризовал спортивные американские транспортные средства.

 

Перед вами седьмое поколение спорткара, который является обладателем 6,2 литрового атмосферного двигателя мощностью 466 л.с. способного привлечь своим звуком даже тех, кто ненавидит как звучат спорткары.

 

Porsche 911 GT3

Несмотря на то что компания Porsche практически основные автомобили модели 911 начала оснащать турбированными моторами, версия GT3 по-прежнему в настоящий момент оснащается атмосферными 4,0 литровыми оппозитными двигателями мощностью 500 л.с. 

 

Lexus RC-F

Lexus (материнская компания Тойоты) больше делает ставку на гибридные технологии своих силовых установок. Но есть одно исключение. Это модель Lexus RC-F оснащаемая 4,7 литровым атмосферным мотором мощностью 477. Кстати эта машина с этим мотором выпущена для конкуренции с BMW M3 и Mercedes C63 AMG.

 

Dodge Challenger SRT 392

Dodge Challenger является вечным соперником Chevrolet Camaro и Ford Mustang. К счастью в этой модели также еще остались атмосферные двигатели. Самым мощным атмосферным мотором является 6,4 литровый HEMI V8 двигатель мощностью 492 л.с., который устанавливается на Dodge Challenger SRT 392.

 

Aston Martin DB11 S

Aston Martin также, как и все автопроизводители вынужден соблюдать строгие экологические нормы, принятые в развитых странах. К сожалению нормы, в будущем будут только ужесточаться. Так что компании Aston Martin неизбежно придется что-то думать с силовыми агрегатами своих автомобилей. Модернизировать атмосферные двигатели с целью подвести их к существующим экологическим нормам экономически не целесообразно. Особенно для серийных автомобилей. Намного проще и дешевле на базе существующих моторов сделать турбированные силовые агрегаты.

 

Главным кандидатом на турбонаддув конечно является V12 двигатель мощностью 603, который устанавливается на Aston Martin DB11 S. Скорее всего совсем скоро Aston Martin будет вынужден вместо атмосферного мотора выпустить твин-турбо аналог. 

 

Lamborghini Huracan

Lamborghini Huracan также питается от потрясающего и красивого безнаддувного двигателя, который вы можете лицезреть в задней части машины под красивым прозрачным стеклом. Напомним, что Lamborghini Huracan оснащается V10 5,2 литровым двигателем мощностью 610 л.с.

 

Но к сожалению, и этот мотор обречен кануть в лету. Причина все та же. Невозможность дальнейшей модернизации в связи с требованиями экологических норм. В итоге уже в 2018 году на базе мотора от Lamborghini Huracan должен появится турбо аналог, который вероятнее всего будет устанавливаться на внедорожник Lamborghini Urus.

 

Audi R8

Audi до последнего тянет чтобы не лишать спорткар R8 потрясающего V10 двигателя объемом 5,2 литра (кстати этот же мотор устанавливается на Lamborghini Huracan).

 

Тем не менее в скором времени Audi готовит выпуск 2,9 литрового твин-турбо двигателя V6 мощностью 450 л.с.

 

Так что скорее всего уже к концу 2017 года Audi R8 получит новый турбо мотор, что плохо для поклонников модели и конечно хорошо для экологии Китая. 

 

SRT Viper

Объем этого мотора для спорткара поражает. Особенно в наше время, когда шесть цилиндров под капотом вызывает удивление.

 

Так, в спорткаре SRT Viper устанавливается 8,4 литровый десятицилиндровый двигатель мощностью 649 л.с.

 

Но уже скоро эта модель должна получить новый силовой агрегат поскольку иначе эта машина будет запрещена для продажи, на тех рынках где существуют строгие экологические нормы. 

 

Ferrari GTC 4 Lusso

Спорткар Ferrari GTC 4 Lusso по-прежнему оснащается своим великолепным и потрясающим двигателем без турбокомпрессора. Мощность V12 мотора составляет 640 л.с.

 

К сожалению некоторые модели Ferrari уже получили турбированные силовые агрегаты. Так что в будущем, наверное, все Итальянские автомобили получат турбонаддув.

 

Lamborghini Aventador S

Lamborghini Aventador с литерой «S» на кузове также все еще может похвастаться мощным атмосферным двигателем мощностью 740 л.с.

 

Благодаря мощности, 12 цилиндрам и полному приводу спорткар легко с 0 до 100 км/ч может разгоняться всего за 2,9 секунды.

 

Aston Martin Rapide S

Эта машина также пока что оснащается 6,0 литровым V12 атмосферным мотором мощностью 560 л.с. Благодаря этому Aston Martin Rapide S может с места разогнаться за 4,4 секунды.

 

Aston Martin V12 Vantage S

Британский производитель спортивных автомобилей также может пока похвастаться еще одним атмосферным мотором, который устанавливается на Aston Martin V12 Vantage S. Речь идет о моторе V12 мощностью 573 л.с.

 

Смотрите также: 20 самых дорогих автомобилей 2017 года

 

Этот мощный силовой агрегат способен разгонять спорткар с 0 до 100 км/ч за 3,9 секунды.

Максимальная скорость 330 км/ч.

www.1gai.ru

Тюнинг двигателя. Теория и практика.

Любая реконструкция двигателя с целью улучшения его характеристик – работа комплексная, основанная на четком представлении о том, что мы хотим получить, как это сделать, и можно ли это сделать вообще. Здесь без знания рабочих процессов, протекающих в двигателе, никак не обойтись. Также необходимо понимать, что в двигателе все взаимосвязано: изменение в одном узле ведет к перемене всего рабочего процесса- от воздухозаборника до среза выхлопной трубы. Причем на разных режимах любое вмешательство оказывает различное воздействие: что хорошо на одном режиме, может оказаться плохо на другом.

К основным характеристикам двигателя мы обычно относим крутящий момент и мощность. Именно их и стремятся увеличить, проводя тюнинг мотора. Осуществить это можно с помощью двух основных способов. Первый способ – увеличение крутящего момента на коленчатом вале. Второй – не трогая величину крутящего момента, переместить его в зону высоких оборотов.

Содержание статьи

Увеличение вращающего момента

Набор для тюнинга двигателя

Крутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно – чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного – возможности этого способа ограничены детонацией. Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы “загоним” в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при ее сгорании в цилиндре и тем выше будет давление в нем. Это справедливо для атмосферных моторов.

Второй вариант применим к семейству наддувных двигателей. Изменив характеристику блока управления, можно несколько увеличить величину наддува, благодаря чему удастся снять больший момент с коленчатого вала.

И третий вариант – добиться лучшего наполнения цилиндров, улучшив газодинамику, – самый распространенный и самый… негарантированный. Идея в том, что нужно сделать нечто с каналами и камерой сгорания… Но все по порядку.

Рабочий объем. 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,
водителю не нужно будет 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. Логично поинтересоваться – что более эффективно и что менее затратно. 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. Поэтому 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 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? 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. 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.

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. Давление наддува 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 блок управления, стравливая лишнее давление. Изменив его 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 определенный запас по механическим и тепловым нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить наддув возможно. Но если перешагнуть, то чтобы не сломать двигатель, придется прибегнуть к дополнительным переделкам – увеличить объем камеры сгорания, изменить систему охлаждения, установить дополнительный радиатор, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать более прочные поршни и обеспечить им охлаждение.

Изменения в газодинамике. Суть понятна – для того чтобы получить больший момент, надо увеличить заряд топливо-воздушной смеси. Что можно сделать? Можно взять инструмент и убрать дефекты серийной сборки – сделать впускные и выпускные каналы более гладкими и ровными, ликвидировать уступы и острые углы в местах стыка деталей, убрать в камере сгорания непродуваемые зоны, заменить клапана и седла. Работы много, но гарантии нет. Почему?

Аэродинамика – вещь непростая. Математически описать процессы, проистекающие в двигателе, сложно. Взять ручку, бумагу и сделать вычисления и исходя из результатов что-то подрезать, отрезать, загнуть – тяжело… Или “кинуть глазом” и сказать, где тут лишнее… Порой результат прямо противоположный ожидаемому или никакой. Ради справедливости надо сказать, что в аэродинамике есть резервы. Но извлечь их гарантированно можно, только выполнив ряд экспериментов, продувая пластилиновые макеты впускных каналов на специальной установке, подбирая их форму и сечение в соответствии с требованиями новых условий работы двигателя. Маловероятно, что это можно сделать “на коленке”.

Увеличение мощности

Спортивные распредвалы

Что такое мощность? Это произведение крутящего момента на скорость вращения двигателя. Таким образом, сместив стандартную характеристику момента в зону высоких оборотов, мы получим искомую прибавку мощности. Минус- на низах мотор плохо “едет”.

Любой газораспределительный механизм (без механизма изменяемых фаз) позволяет хорошо наполнять цилиндры только в своем
диапазоне оборотов. И как только мы перемещаем вращающий момент в область более высоких оборотов, мы тут же потеряем его внизу. На низких цилиндры будут плохо продуваться, а для обычного дорожного автомобиля это плохо – давим на газ, а он не
едет. Водитель должен держать стрелку в зоне высоких оборотов. Трогаться с места – сцепление жечь. Поэтому все серийные двигатели имеют максимальный момент где-то в области разумных 2-3 тысяч, чтобы внизу ничего не провалилось.

Конечно, современные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения такими провалами не страдают. На низких оборотах с помощью регулирующего механизма фазы становятся узкими, перекрытие (длительность одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) маленьким, и на низких оборотах происходит хорошее наполнение цилиндров.

Как только этот двигатель забирается в зону высоких оборотов, фазы расширяются, перекрытие увеличивается , цилиндры начинают хорошо продуваться на высоких оборотах, и мы имеем хороший вращающий момент.

Итак, если у нас традиционный мотор (без изменяемых фаз), мы можем сказать себе: плевать нам на низкие обороты, ставим широкофазный распредвал в двигатель, тем самым позволяем иметь хорошее наполнение в зоне высоких оборотов. Правда,
маловероятно, что мы получим большой вращающий момент, скорее всего, мы его по абсолютной величине получим такой же, как у серийного, только в зоне высоких оборотов.

Но произведение его на обороты, на которых он достигается, будет существенно больше, чем у серийного мотора, следовательно, и мощность выше. Двигатель будет иметь ярко выраженный спортивный характер. Использовать таким образом полученную мощность можно, только подогнав передаточные числа в трансмиссии. Это тот путь, который применяется в спорте.

Еще одним путем увеличения мощности двигателя является уменьшение механических потерь. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшением
размера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др.

Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д. Правда, эти мероприятия, в основном, эффективны
на высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.

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.

Закись азота

Комплект для установки закиси азота

В случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернатива
механическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Нитрос- лучший выбор для тех, кто не хочет тратить много денег, но
при этом хочет добиться существенного увеличения мощности двигателя.

Механический тюнинг подразумевает непосредственное механическое вмешательство в работу двигателя, переделку его узлов и агрегатов. Это, в свою очередь, снижает ресурс двигателя, либо ведет к очень дорогостоящим заменам таких частей, как блоки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый и распредвалы, клапаны и т.д. Нитрооксидная система (НОС) включается по желанию водителя, а все остальное время двигатель работает в своем обычном режиме без дополнительных нагрузок и расхода топлива.

Откуда же берется прибавка мощности? Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1,7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха. Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода.

Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.

Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколько
порядков ниже температуры окружающей среды. А как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.

Типы систем закиси азота

Существуют три типа систем закиси азота – так называемые: “сухая”, “мокрая”, и система прямого впрыска (direct port).

  • “Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор. Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у впрысковых моторов) врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. Впрыск топлива осуществляется как обычно. Вот в этом-то и проблема. При подаче закиси азота нужно подать и больше горючего. Иначе смесь обеднится, и возникнет нежелательная детонация, которая вполне может привести к поломке двигателя. А поскольку впрыском управляет бортовой компьютер, то приходится либо перенастраивать его, увеличивая продолжительность открытия форсунок, либо повышать давление в топливной магистрали.
  • “Мокрая” нитрос-система – более продвинутое устройство. Закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Объем закиси азота и топлива выверяется компьютером нитрос-системы, что делает это устройство более самостоятельным и удобным в управлении. Единственная сложность в том, что к такой системе приходится проводить дополнительную топливную магистраль. Такие системы особо подходят для наддувных моторов.
  • Третий тип систем впрыска закиси азота – это системы прямого впрыска. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка, которая по команде распределительного блока смешивает и отмеряет необходимое количество закиси азота и топлива. Таким образом существует возможность контролировать соотношение закись азота/топливо для каждого цилиндра индивидуально. Это самый мощный и один из самых точных типов систем. Системы прямого впрыска являются еще и самыми сложными в установке. В связи с этим, а также с их высокой мощностью, эти системы применяются в основном на гоночных автомобилях.

Все эти радости омрачаются некоторым риском. Все страшные истории про оплавившиеся поршни и сгоревшие движки подкреплены фактами. Пока вы устанавливаете относительно не мощную НОС (нитрооксидная система) , опасаться нечего. Главное выбрать правильный комплект для данного двигателя. 4-х цилиндровые двигатели позволяют получить дополнительные 40-60 л.с., 6 цилиндровые двигатели позволяют получить прибавку в диапазоне 75-100 л.с., малый блок V8 – до 140 л.с., большой блок V8 – 200 л.с. Эта рекомендуемая прибавка мощности, позволяющая оставить механику двигателя без доработки.

Если же это слишком мало для вас, то вам понадобится довольно сильно тюнинговать мотор. Сначала – замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания. Также необходимо использовать качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка более мощного топливного насоса и более холодных свечей зажигания.

avtonov.info

топ-10 лучших моторов всех времен на планете

С момента появления первого двигателя внутреннего сгорания силовые агрегаты достаточно быстро эволюционировали. Благодаря глобальной популяризации моторы различных производителей с каждой новой версией становились более технологичными, производительными и мощными.

Также в значительной мере увеличилась надежность ДВС сравнительно с первыми образцами, в лучшую сторону изменялись важнейшие характеристики и т.д. При этом в истории двигателестроения на разных этапах появлялись установки, которые можно было считать не просто очередным двигателем с рядом доработок и улучшений, а настоящим прорывом.

Другими словами, такие агрегаты в большей или меньшей степени оказали влияние на автоиндустрию в целом. Далее мы поговорим о том, какие лучшие моторы в мире в разное время  становились очередной отправной точкой для дальнейшего развития и эволюции ДВС.

Читайте в этой статье

Лучший двигатель автомобиля: наиболее выдающиеся моторы

10. Начнем с более привычных современных агрегатов, благодаря которым сегодня произошло повсеместное уменьшение рабочего объема (даунсайзинг) одновременно с увеличением мощности и крутящего момента. Не трудно догадаться, что речь идет о турбированных двигателях.

При этом следует особо выделить двигатель Audi 1.8 T, который появился в далекие 90-е. Такой мотор обеспечивал впечатляющие характеристики при относительно скромном объеме, а его появление можно считать началом постепенного отказа от большеобъемных атмосферных ДВС.

Силовой агрегат для своего времени оказался достаточно развитым в техническом плане, так как одновременно с турбонаддувом получил 5 клапанов на цилиндр, систему изменения фаз газораспределения, кованые поршни из алюминия и целый ряд других решений.

9. На девятое место в списке попал роторный двигатель (двигатель Ванкеля), который был доработан японскими инженерами из Mazda для своих спортивных моделей серии RX. С момента появления двухсекционного роторно-поршневого мотора 13В в 1975 году, этот двигатель и его модификации в дальнейшем стали самыми массовыми РПД в мире.

Благодаря целому ряду инноваций роторный мотор, который на начальном этапе имел всего лишь около 100 л.с., позже выдавал около 300 «лошадей» на форсированных стоковых версиях. Двигатель оснащался турбонаддувом, имел развитую систему управления топливного впрыска и т.д.

Даже с учетом того, что такой агрегат имеет сниженный ресурс и сильно расходует масло и топливо, он отличается небольшим весом и рабочим объемом, раскручивается до 10 тыс. об/мин, позволяет добиться низкого центра тяжести. Такие особенности позволили модели Мазда RX-7 с РПД стать лидером гонок в 80-е годы.

8. Далее речь пойдет о двигателе Chevrolet V8 из линейки Small Block. Этот двигатель встречается под капотами моделей GM и является самой массовой «восьмеркой» за все времена, так как его модификации с незначительными изменениями ставились на авто с 1955 по 2004 годы.

За это время было изготовлено около 90 миллионов таких ДВС, а первые версии создавались для легендарного спорткара «Корветт» в качестве замены слабому рядному шестицилиндровому агрегату.

В различных модификациях этот V8 не имел объема ниже 4.3 л. Также встречаются версии с впечатляющими 6.6 литра. Двигатель отличается невысоким блоком цилиндров, так как изначально он создавался для  того, чтобы уместиться под капотом Шевроле Корветт.

При этом мотор получился настолько удачным, что его  затем начали ставить на все модели GM, для которых предполагалось наличие V8. Главными плюсами этого агрегата является производительность, надежность, простая конструкция, не особенная требовательность к качеству топлива и масла.

7. На седьмое место попали моторы BMW, а именно рядная «шестерка». Благодаря стараниям немецких инженеров шесть цилиндров, расположенные в ряд, стали символом целой эпохи, а также изменили представление о том, как должен работать мощный и производительный рядный двигатель.

Первая «шестерка» БМВ появилась в 1968 году, а венцом стал легендарный гоночный атмосферный S54 2000 года на BMW М3.  При сравнительно скромном объеме 3.2 литра мотор отдавал 340 л.с., что для атмосферника является выдающимся достижением.

При этом именно баварцы даже на фоне отказа других производителей от установки рядных 6-цилиндровых моторов в пользу более компактных V6 продолжали вопреки всему  долго и активно использовать рядный ДВС с 6 цилиндрами на своих моделях. Благодаря этому решению автолюбители по всему миру смогли по достоинству оценить плавность работы, минимум вибраций и способность мотора быстро раскручиваться до максимальных оборотов.

6. Ближе к середине списка оказался легендарный V8 HEMI, который собирался с 1964 до 1971 года. Свое название мотор получил благодаря уникальной камере сгорания в виде полусферы. При этом не стоит путать этот мотор с теми одноименными аналогами, которые выпускаются сегодня. Версия 64-го года является настоящим спортивным V8 с рабочим объемом 7.0 л, мощность составляет около 425 л.с. Двигатель с нижним расположением распредвала, имеет два клапана на цилиндр и минимум сложных конструкторских решений.

Отличительной чертой такого ДВС стало то, что это действительно неубиваемые двигатели с поразительным запасом прочности. Вес мотора около 400 кг, конструкция очень простая и предельно надежная, способная выдерживать крайне высокие нагрузки даже с учетом максимальной форсировки.  Не удивительно, что такой двигатель сегодня стоит очень дорого, так как представляет особую ценность для любителей уличных гонок, спортсменов, коллекционеров и т.д.

5. На пятое место заслуженно попадает высокотехнологичный мотор W16, который был создан для возвращения на рынок суперкаров Бугатти. Этот двигатель на начальном этапе получил головокружительную мощность больше 1000 л.с., являясь витком эволюции VR-образных ДВС от Volkswagen.

Минимальный угол развала цилиндров (15 градусов) позволил ставить одну ГБЦ на два ряда цилиндров. Также мотор получил уникальную систему самодиагностики, чтобы быстро найти проблему в одном из 16 цилиндров. Что касается конструктива, кроме 4 турбонагнетателей и нескольких радиаторов охлаждения, также были использованы шатуны из титана, маслонасос из алюминия и другие крайне дорогие детали.

В результате масса W16  всего около 400 кг, а стоимость производства двигателя не имеет значения, так как основной задачей является получение огромной мощности и выносливости ДВС для достижения выдающихся показателей суперкара Bugatti Veyron и гиперкара Сhiron с головокружительными 1500 л.с.

4. Следующим двигателем, который заслуживает особого внимания, можно считать V8 от Ford, который напрямую ассоциируется с автомобилями из США и является своеобразной визитной карточкой всего американского автопрома.

Дело в том, что установка такого ДВС на массовые модели авто позволила «восьмерке» максимально приблизиться к простому потребителю, а не оставаться достоянием владельцев исключительно дорогих и «люксовых» машин.

Двигатель V8 от Ford появился в 1932 году, был намного массивнее аналогов из Европы, при этом зачастую стоил дешевле. Благодаря стараниям компании Генри Форда два блока цилиндров и картер отливались в виде цельной детали. Коленвал не выковывался, а изготавливался методом литья, после чего прочность достигалась, простыми словами, путем термозакаливания. Распределительный вал находился в блоке цилиндров, конструкция мотора была максимально упрощена.

В результате появился мощный, дешевый и выносливый двигатель, который быстро прижился в широких массах благодаря установке на множество популярных моделей. Также именно на базе таких моторов  произошло зарождение культуры тюнинга автомобильного ДВС, так как V8 Ford можно было легко форсировать.

Так появились первые «заряженные» версии, более известные сегодня как хот-роды (hot-rod), а сами двигатели с 8-ю цилиндрами стали  не просто стандартом, а фактически символом машин родом из США.

3. На третье место в нашем списке моторов, которые внесли свой вклад в историю и повлияли на общемировое двигателестроение, заслуженно попадает оппозитный двигатель. Наиболее известными производителями ДВС данного типа является Фольксваген (Порше) и японская компания Subaru со своими Boxer.

Огромную популярность и признание на начальном этапе «оппозитник» получил еще со времен пилотных партий в 1933 году на модели Volkswagen Beetle, а выпуск усовершенствованных версий закончился только в 2006 г. Двигатель изначально имел воздушное охлаждение, агрегат получился максимально простым, отличался надежностью, приемлемой мощностью и неприхотливостью.

Что касается японцев, бренд Subaru фактически сделал ставку на такую компоновку. В результате оппозитные двигатели из Японии получились компактными, легкими, снижен уровень вибраций, центр тяжести позволяет добиться отличной развесовки и управляемости автомобиля.

Даже с учетом сложностей обслуживания и ремонта, оппозитные моторы Субару пользуются заслуженной популярностью благодаря  целому ряду уникальных особенностей. Кстати, оппозитник эволюционирует и дальше, не так давно был представлен первый в мире оппозитный дизельный двигатель Subaru.

2. На втором месте находится так называемый двигатель-гибрид. Признанным лидеров в этой области является Toyota. Инженеры компании построили уникальный симбиоз электродвигателя и привычного ДВС, тем самым значительно сократив расход топлива и токсичные выбросы в атмосферу.

При этом гибридный двигатель даже сегодня  выглядит более предпочтительным вариантом на фоне активного развития электрокаров, которые полностью лишены двигателя внутреннего сгорания.

В качестве примера можно упомянуть известную модель Toyota Prius или премиальные Lexus Hybrid. В этих моделях бензиновый двигатель имеет высокую степень сжатия и настроен для работы в паре с электромотором. Трансмиссия для гибридных авто также представляет собой целую группу сложных инженерных и конструкторских решений.

В общих чертах, для старта и на малой скорости традиционный ДВС на машинах-гибридах не задействуется, за вращение колес отвечает электромотор, который питается от электрических батарей. Если же водителю нужно больше мощности, тогда после старта от электротяги на определенной скорости подключается ДВС, который вместе с электродвигателем далее эффективно разгоняет автомобиль. Параллельно во время работы бензиновой установки заряжаются и аккумуляторы.

Самый лучший мотор за все время автомобилестроения

Итак, заслуженное первое место и почетное звание «самый лучший двигатель в мире» в нашем списке получает силовой агрегат, который устанавливался на модель Ford Model Т. Этот двигатель можно считать самым распространенным мотором на планете, который заметно повлиял на развитие не только автомобилестроения, но и всей нашей цивилизации.

Дело в том, что кроме самой модели Форд Т,  этот силовой агрегат стоял на грузовых авто, лодках, использовался в качестве движущей силы для электрогенераторов и т.д. Рабочий объема составлял 2900 см3, 4 цилиндра, мощность всего 20 л.с, при этом агрегат выдавал неплохой показатель крутящего момента и был крайне неприхотлив к качеству топлива. Силовая установка успешно работала на керосине и даже этаноле.

Однако и это еще не все. Главным козырем является предельная простота конструкции. Планетарная двухступенчатая КПП была интегрирована в один блок с ДВС, масло для двигателя и коробки было общим. Сама система смазки не предполагала подачу под давлением, смазочный материал попадал на детали методом разбрызгивания.

Также отсутствовала и помпа системы охлаждения, так как жидкость циркулировала благодаря принципу разности температур. Устройство БЦ представляло собой единую деталь с картером, а ГБЦ впервые была выполнена в качестве обособленного элемента.

Что в итоге

Добавим, что различные решения в целях упрощения конструкции не всегда повышали надежность и производительность моторов, однако были жизненно необходимы для быстрого производства доступных автомобилей и внедрения ДВС в массы.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель на авто самый надежный. Из этой статьи вы узнаете о том, какие моторы можно считать двигателем-миллионником, полумиллионником, а также об агрегатах, способных без проблем пройти 400-450 тыс. км. до переборки или капитального ремонта.

В результате двигаель Ford T стал хоть и не первым агрегатом внутреннего сгорания в истории, однако именно благодаря появлению такой силовой установки начался автомобильный век.

Читайте также

krutimotor.ru

Тюнинг двигателя | Тюнинг ателье VC-TUNING

Информационная статья в разделе TT.

Данная процедура заказывается в VC-tuning, только под определенные тюнинг проекты.

Предположим, что автомобиль уже усовершенствован: заменен штатный воздушный фильтр, установлена полная система выхлопа, но это не очень помогло увеличить мощность и крутящий момент. Как быть? Есть несколько способов тюнинга двигателя с целью улучшения его характеристик. Не будем вдаваться в подробности устройства двигателя и другие нюансы. В данной статье представлены способы тюнинга двигателя.

Как уже отмечалось, тюнинг двигателя осуществляется различными методами. Конечно, их можно сделать по отдельности, однако для достижения наилучшего результата рекомендуется проводить все манипуляции в одно время.

Тюнинг двигателя должен выполняться только профессионалом (если хотите, чтобы все работало как надо). Важно выполнять все работы поэтапно, нельзя сделать, к примеру, только одно и получить при этом нужный результат. Необходимо учитывать все нюансы, включая конкретно поставленные задачи и только после этого подбирать оптимальные варианты доработок. Вообще, улучшение параметров двигателя действительно нужно только тем, кто участвует в гонках или хочет собрать хот-род, тем, кто в полной мере представляет все с чем предстоит столкнуться, включая большие финансовые затраты. Но, это стоит того, когда это действительно нужно.

Совет: доверьте все манипуляции с двигателем специалисту по тюнингу. Когда сборка и компоновка «сердца» автомобиля проходит в специально оборудованной мастерской, где есть все необходимое оборудование и инструменты – это залог того, что вы получите хороший результат.

Также важно учитывать предназначение автомобиля. Если у вас автомобиль, на котором вы обычно ездите на работу и обратно, возможно, вам и не нужны существенные изменения параметров двигателя.

Также имейте в виду, что у многих современных двигателей есть электронный блок управления (бортовой компьютер). Если делать тюнинг двигателя, придется вносить изменения в компьютер — производить чип тюнинг (если такое возможно для данной модификации).

Принцип работы двигателя

Двигатель внутреннего сгорания представляет собой «большой воздушный насос», где топливо впрыскивается либо непосредственно в цилиндры, либо подается вместе с воздухом через впускной клапан посредством вакуума, создаваемого поршнем, когда он опускается вниз в цилиндре (а еще когда воздух нагнетается механическим компрессором или турбонаддувом). Когда поршень поднимается, смесь из воздуха и бензина поступает в цилиндр. Рабочая смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания, и происходит реакция горения. Затем поршень опускается вниз и снова поднимается, обеспечивая выход газа через выпускной коллектор и выхлопную систему. Затем все начинается снова. Обратите внимание, что поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру дважды за один полный цикл.
 

Варианты тюнинга двигателя

Головка блока цилиндров

Поток газа. Воздушный поток, проходящий через головку блока цилиндров, может замедляться или образовывать завихрения, если на его пути встречаются неровности. Сглаживание шероховатостей на впускном окне, каналах и изгибах способствует беспрепятственному поступлению воздуха в цилиндры. Воздушный поток становится стабильным, турбулентность сокращается, при этом увеличивается скорость поступления воздуха.

Внимание: головки бывают с вертикальным и горизонтальным вихрем. Такой дизайн улучшает характеристики воздушного потока (еще одна причина, по которой тюнингом двигателя должен заниматься специалист в тюнинг мастерской).
Совмещение разъемов. Точное совмещение входных и выходных отверстий на выпускном и впускном коллекторах увеличивает равномерный поток воздуха и уменьшает турбулентность.

Путем тюнинга можно повысить крутящий момент или добиться максимальной мощности. Также можно увеличить или уменьшить расход топлива, здесь вероятнее всего будет так: что-то одно увеличиться, а другое при этом уменьшиться. Важно отметить, что не все головки блока цилиндров хорошо реагируют на портирование. Сначала лучше посоветоваться с мастером.

Еще раз отметим, что тюнинг двигателя должен проводиться исключительно компетентными людьми, иначе можно все испортить и получить дисбаланс.
 

Специальная головка блока цилиндров (для тюнинга)

Не вдаваясь в подробности, скажем лишь, что представлено много вариантов таких головок, и стоят они недешево. Все соединительные разъемы и патрубки такие же, как и у обычных ГБЦ, поэтому никаких переделок не потребуется.

Совет: сегодня головки блока цилиндров периодически совершенствуются производителями, от модели к модели появляются более современные. Поэтому вместо родной головки можно установить другую, взятую с более поздней модификации такого же автомобиля. Она может идеально подойти к блоку, в крайнем случае, потребуются доработки.

Расточка блока цилиндров увеличивает объем двигателя. Он обычно указывается либо в литрах (2 литра, 1,8 литра, 4 литра и т.д.), либо в кубических сантиметрах (см3). Например, объем двигателя 2 л. равен объему в 2000 см3. На американских автомобилях объем двигателя указывается в кубических дюймах (ТС или CI). Для перевода в куб. см можно воспользоваться калькулятором.

Важно: для большинства автомобилей цифра в куб. см округляется в большую или меньшую сторону, когда нужно перевести и указать объем в литрах. Объем одного цилиндра вычисляется путем деления общего объема двигателя на количество цилиндров. Например, 4-х цилиндровый двигатель объемом 2 литра будет иметь объем одного цилиндра 0,5 литра, также, как и 8-и цилиндровый двигатель с объемом 4 литра – 0,5 литра на один цилиндр.
 

Расточка цилиндров производится на станке. Смысл в том, чтобы обточить цилиндры изнутри, то есть добиться их правильной геометрии. Для расточенных цилиндров нужны поршни, большие по диаметру. Важно обеспечить идеальное совмещение поршней и цилиндров, чтобы получить в итоге необходимый уровень компрессии. Расточка цилиндров – сложный процесс, требующий точного оборудования и расчетов.
 

Совет: очень часто к разным по размеру двигателям подходит одинаковый блок. Так почему бы не использовать ваш блок для двигателя большего объема?
 

Строкер кит (комплект для тюнинга двигателя). Многие компании производят комплекты для механического тюнинга двигателя (в основном для американских 8-и цилиндровых автомобилей). Обычно строкер киты состоят из коленчатого вала, шатунов, поршней, поршневых колец и подшипников. Они изменяют длину хода, а соответственно и объем двигателя. Крутящий момент при этом возрастает, но поршни изнашиваются быстрее за счет увеличения хода.

Виды поршней

 Литые с выемками и просто литые. Литые поршни очень тяжелые, поскольку состоят из алюминиевого сплава, содержащего кремний. Используются большинством производителей.

Литые поршни бывают трех типов:

  1. Заэвтектические, содержащие 9-12% кремния в алюминиевом сплаве
  2. Эвтектические, содержащие 11-13% кремния в алюминиевом сплаве
  3. Заэвтектические, содержащие 12,7-18% кремния в алюминиевом сплаве.

Кованые поршни. Они цельные, сделаны из алюминиевого сплава с незначительным содержанием кремния. Изготавливаются методом прессования подогретого металла в форме. Стоят они дорого и в основном ставятся на автомобили, обладающие очень большой мощностью.

Поршень с плоским днищем

Поршни бывают куполообразные, с выемками и с плоским днищем. Конструкция поршня влияет на уровень компрессии и предположительно на скорость сгорания смеси в цилиндрах. Поршень с выемкой создает дополнительное пространство для клапанного зазора.

Высоко-компрессионные поршни повышают компрессию, а низко-компрессионные – понижают.

Повышение компрессии (до определенного предела) ускоряет процесс сгорания топлива, соответственно повышается мощность. Высоко компрессионные поршни создают слишком большое давление, которое в свою очередь повышает температуру. В совокупности это увеличивает нагрузку на сами поршни, ускоряя их износ. Чрезмерное повышение компрессии приводит к негативным последствиям – детонации и повреждению двигателя.

Для автомобилей с турбонаддувом требуется малая компрессия. Дело в том, что разогретый воздух от турбины смешивается с летучими парами бензина, и двигатель детонирует. Хотя все зависит от того, какие именно использовались запчасти.

Кстати, уровень компрессии можно уменьшить или увеличить. Есть два способа: заменить прокладку под головку (толще или тоньше) или отшлифовать саму головку. Поскольку речь зашла о прокладке, не лишним будет сказать, что лучше ставить специально предназначенную для тюнинга прокладку, поскольку она будет выдерживать избыточное давление в результате тюнинга.
 

Распределительный вал

Замена штатного распредвала – популярный способ тюнинга двигателя наряду с расточкой блока цилиндров. Распределительный вал имеет лопасти в форме груши. Он управляет открытием и закрытием клапанов для впускных и выпускных портов. Форма лепестка служит для управления продолжительностью и сроками этого открытия и закрытия.

Одиночный верхний распределительный вал (SOHC): Имеет лопасти, которые управляют и впускными, и выпускными клапанами.
 

Два верхних распределительных вала: (DOHC): один распредвал управляет впускными клапанами, а другой – выпускными.
 

Тюнинговый распредвал позволяет продлить время открытия и закрытия клапанов (влияет на ход клапана). За дополнительное время (пока открыт клапан) в двигатель поступает больше воздуха и бензина. Существует несколько видов тюнинг распредвалов:

Mild Road Cams (для умеренной езды). Может быть установлен практически на любой машине. Улучшает приемистость, мощность, а в некоторых случаях способствует экономии топлива.
 

Fast Road Cams (для быстрой езды). Идеально подходит для скоростных автомобилей. Увеличивает мощность автомобиля, экономит расход горючего, но нестабильно работает на холостом ходу. Больше поднятие и продолжительность.
 

Competition Cams (спортивные). Предназначены для спортивных автомобилей. Несмотря на то, что хорошо повышают мощность, такие валы быстро изнашиваются, увеличивают расход топлива и обладают неровным холостым ходом.

Имейте в виду, что спортивные, а также распредвалы для быстрой езды будут понижать крутящий момент, поскольку ход клапанов будет частично совпадать. Если установить спортивный распредвал, то медленно ездить не получиться, поскольку нормальная работа двигателя начнется с 2000-3000 оборотов.
 

Сегодня существуют разнообразные клапанные кулачки (появились несколько лет назад).
 

Тюнинг клапаны

Клапаны нужны для того, чтобы воздух мог заходить в двигатель и выходить из него. Распределительный вал управляет временем открытия клапанов, а толкатель – степенью открытия. Впускные отверстия и клапаны должны быть отполированы. Это позволит убрать острые углы и заусенцы, чтобы они не препятствовали воздушному потоку. Обычно делают по три фаски с трех сторон клапана. Важно, чтобы клапаны правильно размещались в посадочных местах, те есть плотно, без малейших зазоров.

Увеличить количество поступающего воздуха можно путем расширения впускных отверстий и установкой клапанов, больших по размеру. Это кропотливая и сложная работа. При таком способе нужно убедиться в отсутствии зазоров в месте посадки клапана.

Вместо расширения отверстий и установки, больших по размеру клапанов можно просто увеличить количество клапанов, например до 16, 20, 24, 32 и так далее. Такой способ считается лучшим. Если увеличить отверстия и установить большие клапаны, то скорость воздушного потока на низких оборотах уменьшится, а это, вероятно, негативно отразится на крутящем моменте. Но этого не произойдет, если просто добавить несколько клапанов.
 

Также важно установить специальные клапанные пружины, лучше выбирать тюнинг вариант, поскольку они лучше.
 

Совет: некоторые двигатели имеют взаимозаменяемые головки, так что можно установить 16 клапанную головку на 8 клапанный блок. Но имейте в виду, что при этом придется кое-что переделывать и подгонять.
 

Балансировка двигателя (блюпринтинг)

Блюпринтинг (балансировка двигателя по имеющейся схеме) – это необходимая процедура, когда дело доходит до тюнинга двигателя. Интересный факт: многие автомобили во время презентации, специально для прессы демонстрировались с отбалансированными двигателями, но поступали в продажу с обычными. Балансировке подвергаются части двигателя: распределительный вал, поршни, шатуны, подшипники и маховик. Процедура проходит в специально оборудованных мастерских, где проводят испытания двигателя и при необходимости настраивают, изменяют параметры, чтобы все детали работали четко.

Балансировка может улучшить характеристики заводского двигателя. С ее помощью можно повысить мощность, экономичность и продлить срок службы двигателя за счет снижения вибраций, напряжения, грубого хода и снижения веса некоторых деталей. Кроме того, балансировка способствует увеличению лимита оборотов.
 

Электрический вентилятор

Если уж начали доработку двигателя, то почему бы не поменять вентилятор на электрический? Kenlowe – самая известная марка. В отличие от ременного, такой вентилятор не забирает мощность и топливо у двигателя.

Рекомендации

  • Прежде, чем начинать доработку двигателя, подумайте, что именно вы хотите улучшить. Тюнинг двигателя – это всегда практически неограниченные затраты, поэтому определитесь, что вы хотите.
  • Не спешите тратить деньги на покупку запчастей, сначала посоветуйтесь с профессионалом.
  • Если хотите что-то улучшить в моторе, делайте все и сразу. Так выйдет относительно дешевле, а лучше доверьте всю работу мастерам, ведь права на ошибку у вас не будет. Самодеятельность может вылиться в приличную сумму.
  • Пока двигатель снят, можно привести все остальное в порядок, например, заменить прокладки, болты на головке блока цилиндров. Необходимо сделать осмотр, чтобы не было слабых участков.
  • Внимательно и бережно обращайтесь с двигателем после тюнинга, не пренебрегайте советами мастеров.
  • Регулярно меняйте масло.
  • Вместо тюнинга можно поискать другой двигатель, с лучшими характеристиками, если такая замена будет целесообразной для конкретного автомобиля.

 

vc-tuning.ru

Спорт и тюнинг — Starcev Motorsport

С момента основания нашей компании, подготовка двигателей для профессиональных автоспортивных соревнований является одним из наших основных направлений. На наших моторах, а так же отдельных комплектующих спортсмены успешно выступают в гонках в России, Республике Беларусь, Республике Молдова, на Украине и других странах. В течении периода времени с 2006 по 2016 года только в России ими завоевано 14 Чемпионских титулов в различных дисциплинах автоспорта! Некоторые из результатов клиентов.

При постройке мотора нашей целью является получение максимальных характеристик не только в пиковых режимах, но и во всех остальных диапазонах работы двигателя. Своим клиентам мы предлагаем не только постройку мотора с соблюдением всех Технических Требований, но и дальнейшее его обслуживание, проведение ревизий и полное техническое сопровождение.

Помимо непосредственно сборки мотора, мы оказываем услуги по его настройке на моторном, либо колесном стенде. А также возможна окончательная настройка непосредственно на трассе во время неофициальных тренировок и в условиях соревнований. Тип топлива, тип двигателя (атмосферный или с наддувом), тип блока управления, наличие закиси значения не имеют. Помимо полной подготовки двигателя, возможна сборка отдельных его частей:

  1. Головка блока цилиндров.
    1. увеличение впускных и выпускных каналов;
    2. увеличение каналов и горловин седел;
    3. при необходимости – замена седел на увеличенные;
    4. установка специальных бронзовых направляющих;
    5. облегчение клапанов;
    6. установка увеличенных клапанов;
    7. установка усиленных пружин с изготовлением специальных легких тарелок пружин из высококачественных материалов;
    8. доработка камеры сгорания;
    9. полная сборка головок — выполняется притирка клапанов, установка пружин и их тарелок, а также контролируются все параметры, обеспечивающие надежную работу всех деталей при данном подъеме распредвала. Подробнее…
  2. Системы впуска. Изготавливаем системы впуска, направленные на получение максимальных показателей от двигателей – это как ресиверы с одной заслонкой, так и многодроссельные системы. При изготовлении систем используются данные, полученные в результате расчетов. Также при изготовлении систем применяются данные продувки конкретной конструкции для обеспечения максимального наполнения и равномерности поступающего воздуха по всем цилиндрам.
  3. Системы выпуска. Изготавливаем системы выпуска вариантов «4-2-1» и «4-1» в сочетании различных длин и различных диаметров. Параметры выпускных систем рассчитываются нами исходя из задания Заказчика или выполняются по параметрам, заданным Заказчиком.

А также изготовление отдельных комплектующих на заказ:

  1. Распределительные валы. Изготавливаем распредвалы для автомобилей (как атмосферные, так и с наддувом) любых марок производителей для различных дисциплин (ралли, кольцо, зимний трек, кросс, ралли-кросс, дрэг, дрифт). При изготовлении распредвалов используются оригинальные профили кулачков, разработанные и рассчитанные нашей компанией. Распредвалы изготавливаются различными методами – как методом наплавки, так и путем изготовления из чугунной заготовки. К изготовленным на заказ распредвалам даем рекомендации по выпускной системе. Подробнее…
  2. Поршни. Мы изготавливаем всевозможные конфигурации высокопрочных легких поршней различных размеров. Поршни изготавливаются как из специальных поковок, так и фрезеруются на станках с ЧПУ по индивидуально выполненным мат.моделям (Billet). Подробнее…
  3. Шатуны. Мы изготавливаем по индивидуальным заказам шатуны на все типы автомобилей.
  4. Плита переходная. Изготавливаем переходные плиты позволяющие выполнять соединение двигателей и КПП различных производителей. Плиты изготавливаются из высокопрочных алюминиевых сплавов на станках с ЧПУ по чертежам или мат.моделям Заказчика. При необходимости мы можем выполнить чертежи по заданию Заказчика и при наличии ответных деталей. Подробнее…
  5. Индивидуальное изготовление. Мы выполняем индивидуальное изготовление различных деталей: стальные и алюминиевые маховики (с массой, заданной заказчиком), тарелки пружин клапанов, доработка и облегчение клапанов, бронзовые направляющие клапанов, комплекты для установки и крепления форсунок, регулируемые шкивы и т.д. Подробнее…

Кроме этого выполняем расчеты двигателей: выполняем расчеты различных комплектаций спортивных двигателей с целью получения максимальных показателей в пределах оборотов, желаемых Заказчиком. Результатом расчетов являются как показатели момента и мощности, так и параметры распредвалов и систем впуска и выпуска.

Мы работаем с любыми автомобилями, независимо от марки и производителя. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами или заполните форму ниже.

 

starcevmotorsport.ru

Спортивные распредвалы: возможности тюнинга на гражданских двигателях

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.
Обращаться на почту [email protected]
string(10) "error stat"

Динамическая езда — это то, что хочет получить большинство автолюбителей. Конечно, при достаточном бюджете можно купить быструю машину с мощным двигателем и сразу наслаждаться результатом, однако есть возможность провести тюнинг двигателя, не вкладывая в покупку машины значительные средства.

Распредвал

Подкапотное пространство двигателя TOYOTA Supra с культовым двигателем 2 jz GTE

Подкапотное пространство двигателя TOYOTA Supra с культовым двигателем 2 jz GTE

Распредвалы двигателя 2 jz GTE

Распредвалы двигателя 2 jz GTE

Классификация спортивных распредвалов

Одним из ключевых узлов, формирующих характер вашего автомобиля, является распредвал. Для любителей добавить своему двигателю 5-10 свежих лошадок производители автозапчастей предлагают выполнить тюнинг двигателя установив спортивный распредвал.

Выделяют три основных типа спортивных распредвалов:

  • низовой вал применяется и оптимально подходит для городской езды;
  • универсальный вал выдает средние результаты, используется как в городе, так и на трассе;
  • верховой вал максимально продуктивно работает на высоких оборотах в условии трассы.

Обычно у распределительного вала есть 3 основных параметра — это фаза распредвала, время перекрытия и высота подъема. Чем шире фазы распредвала, тем дольше клапана остаются максимально открытыми, что позволяет интенсивней наполнять цилиндры. Чем дольше фаза перекрытия распредвала, тем лучше продуваются цилиндры, освобождая место под новую порцию топливовоздушной смеси. Высоту открытия клапана применяют также для увеличения времени его нахождения в открытом состоянии.

Однако следует помнить, что у впускных и выпускных клапанов тоже есть предел пропускной способности. При установке спортивного вала оптимально будет усовершенствовать всю ГБЦ. Рекомендуется сразу выполнить комплексный тюнинг впускной и выпускной систем.

Распредвалы Honda F1 RA806E V8

Распредвалы Honda F1 RA806E V8

Преимущества спортивного тюнинга

Для гражданского двигателя обычно подбирают такой вал, чтобы его машина получала больше мощности на низких и средних оборотах. На спортивных автомобилях, которые ездят только по треку, устанавливают распредвалы с максимально возможными фазами (за 300 градусов). Для получения хорошего результата от такого двигателя его необходимо «крутить» на высоких оборотах.

Некоторые специалисты способны выполнить тюнинг штатного распредвала. Для этого геометрия кулачков изменяется с помощью наплавки с последующей шлифовкой. Однако такой способ может дать непредсказуемый результат.

Также существует возможность установки распределительного вала с более широкими фазами газораспределения на двигатели ВАЗ. Спортивные распредвалы можно установить, как на новых 16-ти клапанных двигателях, так и на более старых 8-ми клапанных моторах.

Распредвал классика 11,4/10,6 фаза 268/260 спорт-тюнинг

Распредвал классика 11,4/10,6 фаза 268/260 спорт-тюнинг

Выполняя тюнинг двигателя, необходимо учитывать, что завод-производитель всегда настраивает выпускаемые моторы на максимальный ресурс, поэтому любой тюнинг уменьшает ресурсность техники.

Установка спортивных распредвалов может немного понизить максимальную скорость транспорта, но вы получите ощутимый прирост мощности. При грамотном подходе тюнингованный автомобиль совсем не потеряет своих гражданских качеств и получит более динамичный, отзывчивый характер.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.