Другое

Как увеличить мощность двигателя: основные способы

Communities › ВАЗ: Ремонт и Доработка › Blog › тюнинг двигателя ( как поднять мощность )

Задача повышения мощности и крутящего момента двигателя была актуальна всегда. Мощность двигателя напрямую связана с рабочим объемом цилиндров и количеством подаваемой в них топливо-воздушной смеси. Т.е., чем больше в цилиндрах сгорает топлива, тем более высокую мощность развивает силовой агрегат. Однако самое простое решение — повысить мощность двигателя путем увеличения его рабочего объема приводит к увеличению габаритов и массы конструкции. Количество подаваемой рабочей смеси можно поднять за счет увеличения оборотов коленчатого вала (другими словами, реализовать в цилиндрах за единицу времени большее число рабочих циклов), но при этом возникнут серьезные проблемы, связанные с ростом сил инерции и резким увеличением механических нагрузок на детали силового агрегата, что приведет к снижению ресурса мотора. Наиболее действенным способом в этой ситуации является наддув. Представим себе такт впуска двигателя внутреннего сгорания: мотор в это время работает как насос, к тому же весьма неэффективный — на пути воздуха находится воздушный фильтр, изгибы впускных каналов, в бензиновых моторах — еще и дроссельная заслонка. Все это, безусловно, снижает наполнение цилиндра. Ну а что требуется, чтобы его повысить? Поднять давление перед впускным клапаном — тогда воздуха в цилиндре “поместится” больше. При наддуве улучшается наполнение цилиндров свежим зарядом, что позволяет сжигать в цилиндрах большее количество топлива и получать за счет этого более высокую агрегатную мощность двигателя.

В ДВС применяют три типа наддува:

• резонансный –при котором используется кинетическая энергия объема воздуха во впускных коллекторах (нагнетатель в этом случае не нужен) • механический – в этом варианте компрессор приводится во вращение ремнем от двигателя газотурбинный (или турбонаддув) – турбина приводится в движение • потоком отработавших газов.

У каждого способа свои преимущества и недостатки, определяющие область применения.

Существует два вида механических нагнетателей: объемные и центробежные. Типичными представителемя объемных нагнетателей являются нагнетатель Roots и компрессор Lysholm. Конструкция Roots напоминает масляный шестеренчатый насос. Два ротора вращаются в противоположные стороны внутри овального корпуса. Оси роторов связаны между собой шестернями. Особенность такой конструкции в том, что воздух сжимается не в нагнетателе, а снаружи – в трубопроводе, попадая в пространство между корпусом и роторами. Основной недостаток – в ограниченном значении наддува. Как бы безупречно ни были подогнаны детали нагнетателя, при достижении определенного давления воздух начинает просачиваться назад, снижая КПД системы. Способов борьбы немного: увеличить скорость вращения роторов либо сделать нагнетатель двух- и даже трехступенчатым. Таким образом можно повысить итоговые значения до приемлемого уровня, однако многоступенчатые конструкции лишены своего главного достоинства – компактности. Еще одним минусом является неравномерное нагнетание на выходе, ведь воздух подается порциями. В современных конструкциях применяются трехзубчатые роторы спиральной формы, а впускное и выпускное окна имеют треугольную форму. Благодаря этим ухищрениям нагнетатели объемного типа практически избавились от пульсирующего эффекта. Невысокие скорости вращения роторов, а следовательно, долговечность конструкции вкупе с низким шумом привели к тому, что ими щедро оснащают свою продукцию такие именитые бренды, как DaimlerChrysler, Ford и General Motors. Объемные нагнетатели поднимают кривые мощности и крутящего момента, не изменяя их формы. Они эффективны уже на малых и средних оборотах, а это наилучшим образом сказывается на динамике разгона. Проблема лишь в том, что подобные системы очень прихотливы в изготовлении и установке, а значит, довольно дороги. Еще один способ нагнетать во впускной коллектор воздух под избыточным давлением в свое время предложил инженер Лисхольм (Lysholm). Его детище окрестили винтовым нагнетателем, или «double screw» (двойной винт). Конструкция наддува Лисхольма чем-то напоминает обычную мясорубку. Внутри корпуса установлены два взаимодополняющих винтовых насоса (шнека). Вращаясь в разные стороны, они захватывают порцию воздуха, сжимают и загоняют ее в цилиндры. Характерна такая система внутренним сжатием и минимальными потерями, благодаря точно выверенным зазорам. Кроме того, винтовые наддувы эффективны практически во всем диапазоне оборотов двигателя, бесшумны, очень компактны, но чрезвычайно дороги из-за сложности в изготовлении. Однако ими не брезгуют такие именитые тюнинг-ателье, как AMG или Kleemann.

Центробежные нагнетатели по конструкции напоминают турбонаддув. Избыточное давление во впускном коллекторе также создает компрессорное колесо (крыльчатка). Его радиальные лопасти захватывают и отбрасывают воздух в окружной тоннель при помощи центробежной силы. Отличие от турбонаддува лишь в приводе. Центробежные нагнетатели страдают аналогичным, хотя и менее заметным инерционным пороком, но есть и еще одна важная особенность. Фактически величина производимого давления пропорциональна квадрату скорости компрессорного колеса. Проще говоря, вращаться оно должно очень быстро, чтобы надуть в цилиндры необходимый воздушный заряд, порой в десятки раз превышая обороты двигателя. Эффективен центробежный нагнетатель на высоких оборотах. Механические «центробежники» не так капризны в обслуживании и долговечнее газодинамических собратьев, поскольку работают при менее экстремальных температурах. Неприхотливость, а следовательно, и дешевизна конструкции снискали им популярность в сфере любительского тюнинга. Схема управления механическим нагнетателем довольно проста. При полной нагрузке заслонка перепускного трубопровода закрыта, а дроссельная открыта — весь поток воздуха поступает в двигатель. При работе с частичной нагрузкой дроссельная заслонка закрывается, а заслонка трубопровода открывается — избыток воздуха возвращается на вход нагнетателя. Входящий в схему охладитель наддувочного воздуха (Intercooler) является почти непременной составной частью не только механических, но и газотурбинных систем наддува. При сжатии в компрессоре (либо в нагнетателе) воздух нагревается, в результате чего его плотность уменьшается. Это приводит к тому, что в рабочем объеме цилиндра воздуха, а, следовательно, и кислорода, по массе помещается меньше, чем могло бы поместиться при отсутствии нагревания. Поэтому сжатый воздух перед подачей его в цилиндры двигателя предварительно охлаждается в интеркулере. По своей конструкции это обычный радиатор, который охлаждается либо потоком набегающего воздуха, либо охлаждающей жидкостью. Понижение температуры наддувочного воздуха на 10 градусов позволяет увеличить его плотность примерно на 3%. Это, в свою очередь, позволяет увеличить мощность двигателя примерно на такой же процент.

Способы повышения мощности двигателя

Чтобы увеличить среднее эффективное давление, необходимо в цилиндр за цикл подать большее количество топлива, а для полного его сгорания — большее количество воздуха. Это реализуется путем увеличения количества свежего заряда, нагнетаемого в цилиндр под давлением. Данный способ называется наддувом двигателя. При этом среднее эффективное давление увеличивается практически пропорционально увеличению плотности свежего заряда.

Читать еще: Как должен выглядеть хороший гараж для автомобиля: фото- и видеообзор

Рис. Наддув с механическим приводом

На первом рисунке показан наддув с механическим приводом от коленчатого вала, а на втором рисунке — турбонаддув, где для привода центробежного компрессора 1 используется энергия отработавших газов (ОГ), которая реализуется в турбине 2, конструктивно объединен ной с компрессором в единый агрегат, который называется турбокомпрессором.

По величине создаваемого давления на входе в цилиндр различают наддув низкий (до 0,15 МПа), средний (0,15—0,2 МПа) и высокий (более 0,2 МПа). При этом эффективная мощность двигателя увеличивается на 20—30, 40—50 и более 50 % соответственно.

Рис. Турбонаддув: 1 — компрессор; 2 — турбина

Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием осложняется возникновением детонационного сгорания и более высокой тепловой напряженностью лопаток турбины.

Эффективную мощность двигателя записывают следующей формулой:

Если формулу представить в развернутом виде, то получим:

где к= 1/10^6 * 60 — постоянная величина, учитывающая тепловой эквивалент работы и коэффициент перевода единиц измерения.

Анализируя данное уравнение, можно определить и другие способы увеличения мощности двигателя:

увеличение рабочего объема Vh двигателя является наиболее простым способом повышения мощности. При этом происходит практически пропорциональное изменение массы заряда поступающего в цилиндры, что соответственно влияет на увеличение эффективной мощности. Рабочий объем может быть увеличен как путем увеличения габаритных размеров цилиндров, так и повышением их числа. Несмотря на то, что увеличение габаритных размеров имеет свои преимущества, этот способ имеет такой существенный недостаток, как пропорциональный рост массы шатунно-поршневой группы, что увеличивает силы инерции деталей и снижает максимальную частоту вращения коленчатого вала;
увеличение плотности воздуха р можно получить с помощью наддува;
рост коэффициента наполнения nv. может быть обеспечен путем создания более совершенных конструкций впускных трубопроводов и увеличения числа впускных клапанов, а также переводом бензиновых двигателей с карбюраторной системы питания к системе впрыска;
конструктивное совершенствование двигателей для увеличения nм. Так, используя новые материалы, можно снизить механические потери на трение, а совершенствование газораспределительного и других механизмов обеспечивает снижение насосных потерь и потерь на привод вспомогательных узлов;
повышение индикаторного КПД ni, которое зависит от различных факторов;
согласно формуле увеличение частоты вращения коленчатого вала n должно привести к пропорциональному росту Ne. Однако увеличение быстроходности вызывает рост газодинамического сопротивления при впуске свежего заряда, в результате чего понижается коэффициент наполнения. Кроме этого возрастают механические потери, тепловая и механическая напряженность деталей. Поэтому повышение быстроходности двигателя должно сопровождаться соответствующими конструктивными решениями, снижающими отрицательные последствия увеличения значений n;
использование обедненных горючих смесей приводит к плохой их воспламеняемости от электрического разряда, а применение электрофакельного зажигания существенно усложняет конструкцию двигателя, в частности газораспределительного механизма.

Эффективным способом увеличения мощности двигателя является улучшение смесеобразования, особенно в дизелях. Перспективным в этом направлении остаются создание топливной аппаратуры, обеспечивающей высокое качество распыления, и интенсификация турбулизации заряда в цилиндрах двигателя и камере сгорания.

styden-t › Блог › Просто статейка. как увеличить мощность двигателя

Мужчины при покупке авто обращают внимание на 3 вещи — расход топлива, объем мотора и мощность двигателя. Сложно добиться высоких скоростей и большой мощности при минимальном потреблении топлива. Но все-таки есть некоторые способы. Поговорим о том, как различными способами увеличить мощность двигателя и кратко коснемся недостатков и преимуществ каждого из них.

Как увеличить мощность двигателя Количество «лошадей» — это мощность, о которой так любят говорить мужчины. От их количества зависит, как быстро будете ехать, сколько сможете загрузить вещей в багажник авто и так далее. Вроде нет ничего проще, купили автомобиль с мощным мотором и радуйтесь жизни, но не всё так просто. Обычно дополнительная сотня лошадок добавляет к общей стоимости авто еще несколько десятков тысяч долларов. А это не всем и не всегда по карману, поэтому любители мощных моторов ломают голову над тем, как при минимуме затрат получить большую мощность. Есть способы, как можно сравнительно недорого прибавить мотору своего автомобиля несколько лошадиных сил.

Проверенные способы, для увеличения мощности двигателя Первый способ — доработка выпускной и впускной систем. Речь идет о том, чтобы заменить стоковый, воздушный фильтр на фильтр нулевого сопротивления и установка прямоточной системы выхлопа.

Для топливно-воздушной смеси всасывание воздуха и выхлоп отработавших газов увеличивает процесс сгорания и прибавляет двигателю примерно пятнадцать дополнительных «лошадей».

Турбонаддув Наиболее распространенным способом для увеличения мощности двигателя является установка турбины. За счет того, что в цилиндры компрессор нагнетает большой поток воздуха, то процесс сгорания проходит гораздо быстрее, в результате существенно увеличивается коэффициент полезного действия топливно-воздушной смеси. Благодаря турбине добиваются большой прибавки мощности, но придется заплатить за стоимость установки и это удовольствие стоит недешево.

Установка облегченных кованых колец или поршней Кованые поршни очень прочные, что позволяет их сделать немного тоньше и легче без потери прочности. У этого способа, который может увеличить мощность мотора, есть свои недостатки — проблема установки и стоимость. Если вы можете разобрать двигатель авто, то должны понимать, что если вы сделаете «неверное движение», то есть риск получить нерабочий мотор. С другой стороны, если вы обратитесь к профессионалам, то за установку вам придется выложить круглую сумму. Такой тюнинг потребует от вас доработки и других систем, таких как: выпускной и впускной системы, КПП, поршневой системы и тормозной системы.

Расточка цилиндров Этот способ подходит тем, кто знает, что такое тюнинг, а кто реально этим занимается, выполнит его безупречно, тем, у кого есть нужное оборудование. Недостаток этого способа заключается в том, что расточка приводит к тому, что стенки цилиндров станут тонкими и при малейшем гидроударе или детонации произойдут всякие неприятности.Работа очень сложная, потребует много денег и времени, дешевле будет купить другой новый двигатель.

Чип-тюнинг Это самый простой способ, который не требует никаких вложений. Чип-тюнинг раскроет у мотора скрытый потенциал, он скрыт производителем, чтобы продлить срок эксплуатации ДВС. Но есть и недостатки: неправильная прошивка, неумелое выполнение этой процедуры чреваты последствиями, в результате нарушится работа остальных систем либо можно получить нерабочий мотор. Чип-тюнинг поможет добиться прибавления мощности на 15%, гораздо выше этот результат будет у турбированных агрегатов.

Читать еще: Замена выпускного коллектора ваз 2115

Установка баллона с закисью азота NOS Недостаток этого метода заключается в том, что прибавление мощности будет кратковременным, стоимость баллона будет приличной, к тому же установка и доработка стоит недешево. Этот вид тюнинга подходит спорткарам и гоночным авто, для которых кратковременный рывок решает все.

Замена двигателя Самый выгодный способ — полностью заменить силовой агрегат. Согласно новым законам, двигатель — это лишь запчасть, их можно самому менять, при условии, что его вы замените аналогичным по типу и мощности топлива. Если вы захотите установить очень мощный агрегат, то тут не избежать бумажной волокиты, разные справки, разрешений придется выбивать в ГИБДД. Есть и другой законный вариант — можно поменять двигатель и при этом избегать встречи с ГИБДД, но есть гарантия, что вас остановят и проверят.

Есть много разных способов увеличения мощности, но у каждого способа есть свои недостатки и преимущества. Прежде чем идти на какие-то кардинальные меры, хорошо подумайте, нужно ли это делать и задайте себе вопрос, зачем вам это нужно.

Как увеличить мощность двигателя – действенные способы

Часто стандартных технических характеристик силового агрегата нам катастрофически не хватает для приятной и безопасной поездки. Хорошая мощность – это возможность быстро ускориться при необходимости, совершить оперативный обгон длинномерного транспортного средства, а также получить настоящее удовольствие при вдавливании в кресло после нажатия на педаль акселератора.

Но увеличить мощность двигателя не так просто, ведь на заводе, который изготовил данный агрегат, обеспечили его гармоничную работу с учетом долговечности, определенного износа и потребления топлива. Правильных способа увеличения мощности двигателя существует два, но каждый из них влияет не только на количество лошадиных сил, но и на другие важные функции автомобиля.

Механический тюнинг двигателя – увеличиваем мощность

В данном случае главной задачей является приобретение качественных деталей, которые будут использованы в переделках силового агрегата. Если вы купите запчасти из плохого металла, то через несколько тысяч километров эксплуатации придется вложить немалое количество денег для восстановления двигателя.

Выполняется такой тюнинг зачастую не просто при желании увеличить мощность силового агрегата, а при необходимости капитального ремонта двигателя. Тогда и стоимость работ будет не столь высокой, ведь капитальный ремонт и без увеличения мощности достаточно дорогой. Процесс может строиться на нескольких аспектах:

растачивание блока цилиндров до большего объема;
замена поршней на соответствующий размер;
замена шатунных валов для большего хода поршня;
интеграция топливной системы с более мощного автомобиля;
профессиональная настройка двигателя на стенде;
внесение соответствующих правок во все системы управления.

После такого тюнинга автомобиль станет на порядок мощнее, увеличит количество кубиков в двигателе и лошадиных сил под капотом. Но также увеличится и расход топлива. Вы получите агрегат с усовершенствованными характеристиками, но будете вынуждены чаще ездить на заправку.

Важно выполнять такую процедуру только у специалистов. Тюнинг двигателя не на профессиональной станции технического обслуживания принесет много неприятностей, среди которых можно назвать быстрый выход из строя деталей и несоответствие работы всех агрегатов. К примеру, нужно правильно рассчитать необходимый объем аккумулятора и правильную работу генератора.

Чип-тюнинг – увеличение мощности двигателя программными методами

Данный вариант развития возможностей автомобиля выполняется не с помощью полной разборки силового агрегата и замены определенных запчастей, а посредством смены программы управления функциями двигателя. Это помогает увеличить поступление топлива в камеру сгорания и заставить агрегат работать интенсивнее.

Конечно, у такого способа есть определенные выгоды. Вам не нужно платить огромные деньги за перепрошивку компьютера, а также подобный процесс занимает всего несколько часов. Но минусы чип-тюнинга более значительны, чем выгодны, полученные от этого процесса:

ваша машина будет потреблять намного больше топлива, чем авто с равной заводской мощностью;
коробка передач будет настроена достаточно странно, двигатель придется либо слишком сильно крутить, либо ездить на пониженных оборотах;
электрическая система будет часто сажать аккумулятор автомобиля;
износ двигателя и всех прочих агрегатов и узлов машины будет намного больше.

Во время проектирования автомобиля на заводе задумывались о том, как построить ходовую часть, какие использовать подшипники ступицы и так далее. Рассчитывались данные особенности исключительно посредством номинальной мощности машины и нагрузок на все узлы. Изменив мощность, вы меняете и нагрузку на агрегат.

Чип-тюнинг двигателя можно производить в тот момент, когда автомобиль не проехал больше 50 тысяч километров. В ином случае такой шаг может стать причиной постоянных серьезных неполадок в системе силового агрегата.

Какие способы увеличения мощности не работают?

Существует немало способов увеличения количество лошадиных сил в двигателе, которые совершенно не помогают получить результат, но активно продаются на автомобильных рынках и в магазинах. Также присутствует определенное количество мифов среди автомобилистов, и эти мифы рождают непродуманные действия с негативным эффектом на машину. Среди подобных заблуждений можно отыскать следующие моменты:

слишком частая замена масла – если масло ездит в двигателе больше 15 тысяч километров, агрегат действительно теряет мощность, но слишком частая замена способна принести только вред;
различные присадки в топливо, которые предназначены для увеличения мощности, помогут вам только быстрее довести двигатель до капитального ремонта;
увеличение количества оборотов путем настроек силового агрегата станет причиной повышенного износа и слишком сильного расхода топлива, а мощность такой шаг не увеличит.

Поднять количество оборотов двигателя вы можете и с помощью более интенсивного нажатия на педаль газа. Но это не увеличивает мощность двигателя, а просто заставляет его работать интенсивнее, что увеличивает расход. Потому не стоит верить в различные приборы, присадки, дорогие масла и добавки в разные системы двигателя, которые обещают прирост мощности на определенное количество процентов.

Производитель снабдил ваше авто достаточным количеством лошадок, а увеличить его можно только путем немалых вложений в силовой агрегат.

Предлагаем посмотреть увлекательное видео про чип-тюнинг отечественного автомобиля:

Подводим итоги

Огромное количество автомобилистов сегодня думают о том, как увеличить мощность двигателя на своей машине. Помните, что не существует безобидных способов получения большего количества лошадиных сил. Вы уменьшите жизнь силового агрегата, станете тратить на автомобиль больше денег не только на заправках, но и при обслуживании.

Потому хорошо подумайте перед принятием решения об увеличении мощности двигателя своей машины. Вы сможете найти немало плюсов и минусов в этом процессе, потому взвесьте все «за» и «против». Приходилось ли вам когда-нибудь сталкиваться со способами увеличения мощности силового агрегата?

Читать еще: Утепление автомобиля. советы и рекомендации по утеплению автомобиля. утепление салона, капота, двигателя, аккумулятора и радиатора автомобиля своими руками

Увеличение мощности автомобильного двигателя своими руками

Каждый автовладелец рано или поздно задумывается о повышении мощности мотора своего железного коня. Кто-то увлекается тюнингом и хотел бы стать обладателем мощного и оригинального автомобиля, а кому-то необходимо увеличение мощности двигателя по причине нехватки мощности от небольшого по объему мотора.

На сегодняшний день существуют различные варианты увеличения мощности силового агрегата. В этой статье мы расскажем вам как увеличить мощность двигателя.

Что нам дает увеличение мощности

В первую очередь хотелось бы разобраться в том, что такое мощность и на какие показатели влияет крутящий момент двигателя.

Крутящий момент двигателя – это характеристика, которая определяет силу вращения коленчатого вала, и повышается при увеличении оборотов силового агрегата. Мощность показывает, насколько стремительно автомобиль преодолеет определенный путь, и линейно зависит от частоты вращения коленчатого вала.

Многие автовладельцы ошибочно полагают, что мощность является самым важным показателем, так как она непосредственно влияет на динамику автомобиля, то есть скорость его разгона. Однако большинство специалистов сходятся во мнении, что лошадиные силы в большей степени влияют на максимальную скорость и на показатель интенсивности разгона при загруженности автомобиля.

А вот именно крутящий момент двигателя отвечает за динамику автомобиля и скорость разгона. Поэтому при увеличении мощности силового агрегата вам необходимо одновременно улучшать показатель лошадиных сил и крутящий момент двигателя.

Существует множество различных способов увеличения мощности автомобиля. Все их можно условно разделить на:

установку дополнительных спортивных запчастей;
глубокий инженерный тюнинг.

Расскажем более подробно как увеличить мощность двигателя и не уменьшить, при этом, надежность силового агрегата.