Как увеличить мощность атмосферного двигателя

Тонкости доводки атмосферного мотора.

Ранее в своих постах, я уже рассказывал о понятии “Правильный атмо мотор”. Сегодня предлагаю на реальном примере рассмотреть модификации, которые необходимо произвести для достижения поставленных целей.
Все мероприятия по доводке были произведены на нашем стареньком Форде Фокусе 2 с 2-х литровым мотором дуратек.

Многие знают, что необходимо сделать для повышения мощности атмо двигателя. Но, часто происходит обратный процесс “анти тюнинг”, когда используют тюнинговые впускной и выпускной коллектора от ведущих производителей.

Давайте сравним stage-2 (система холодного впуска, система выпуска с настроенным выпускным коллектором), который хорошо себя зарекомендовал (ранее о нем уже писал)

с более продвинутым вариантом, в котором использовался выпускной коллектор фирмы Miltek и впускной ресивер от ведущего производителя Cosworth.

Конечно, пиковое значение максимальной мощности выше в варианте с использованием "брендовых" коллекторов, но все же stage 2 имеет на порядок лучше кривую момента.

Теперь предлагаю построить хороший атмо мотор 200+ л.с и с возможностью дальнейшего увеличения мощности. На данном этапе у нас есть один серьезный ограничитель – максимальные обороты двигателя 7200 об/мин. После замены болтов шатунов на усиленные, мы сможем сдвинуть ограничитель до 7800 об/мин. Но пока сделаем без вскрытия двигателя, т.е. будем планировать максимальную мощность на 7100 об/мин.
Задача не простая, построить мотор с хорошим моментом на низких оборотах, как минимум не хуже чем в стоке и максимальной широкой полкой. Так как степень сжатия у двигателя осталась без изменения 10.8:1 и максимальную мощность мы не планируем выше 7100 об/мин то оптимальным будет установить впускной распределенный вал с полной фазой 212 @0.05” (измеренная при подъема клапана 0.05 дюймов)

Еще раз хочу напомнить, что использование значений полной фазы распределительных валов с использованием advertised duration (рекламной) не дает четкой картины – это просто хорошо для рекламы

Использование распределительных валов с не широкими фазами, а это означает, что впускной и выпускной клапана будут, закрывается достаточно рано. Что в свою очередь поможет нам уменьшить проблему с обратным выбросом, как на впуске, так и на выпуске на не высоких оборотах.

Увеличенное перекрытие клапанов (overlap) и с использованием настроенных длин труб впускного коллектора позволит нам значительно увеличить наполняемость цилиндров на высоких оборотах за счет улучшения продувки камеры сгорания

Поршень разогнал выпускные газы, они набрали энергию и поэтому даже когда поршень начинает свое движение вниз, в выпускном коллекторе давление меньше чем в цилиндре и поэтому продолжается процесс высасывания, очищение камеры сгорания, цилиндров. Также это низкое давление помогает всасывать свежий заряд через открывающейся впускной клапан. Часть этого свежего заряда остается в цилиндре, а часть выходит с отработанными газами (очищение, ну и правда немного повышенный расход вам будет обеспечен)

Так как мы используем очень эффективный выпускной коллектор, то для уменьшения “перепродувки”, что бы за счет разницы давления на впуске и выпуске не выходило слишком много свежего заряда в направлении выпуска, используем для этого выпускной распределительный вал с меньшей полной фазой и меньшим подъемом, чем на впуске. Или другими словами закроем раньше выпускной и клапан. Для этого мы использовали распределительный вал на выпуске с фазой 206 @0.05”.

Для уменьшения обратного выброса отработанных газов на малых оборотах мы использовали новый рассчитанный выпускной коллектор у которого диаметр больше выходного отверстия в головке блока цилиндров и при этом оставили образовавшуюся ступеньку, которая сильно помогает в решении данной проблемы и естественно значительно добавила момента.

Правильно подобранный или изготовленный (как в нашем случае) впускной ресивер, а также правильно организованное закрытие впускного клапана, что в свою очередь является самым важным моментом при постройке любого двигателя.

Поступающий свежий заряд разгоняется в впускном канале, соответственно имеет инерцию, он не может сразу остановится, за волной разряжения обязательно последует волна давления. Чем быстрее мы организуем скорость потока в канале и направляющих, тем больше воздуха поступит в цилиндр т.к. будет выше давление. Воздух будет поступать в цилиндр до тех пор, пока давление в канале будет выше, чем в цилиндре и вот тут главное вовремя закрыть впускной клапан, чтобы поршень, идущий вверх (при этом повышающий давление в цилиндре) не начал выталкивать воздух обратно в систему впуска.

Момент закрытия впускного клапана является самым важным из всех основных событий газораспределения. Закрытие впускного клапана обеспечивает баланс между наполнением цилиндров свежим зарядом и обратным выбросом

На скорость потока заряда влияет скорость поршня (обороты двигателя), проходное сечение впускного тракта (канал и ранер) и тормозящие процессы вызванные сопротивлением.

Настройка системы впуска

Первая часть эффективной настройки впускного ресивера начинается с хорошо отстроенного выпускного коллектора. Как уже выше отмечалось, когда выпускной клапан открывается, это генерирует мощную положительную волну давления. Эта волна движется к окончанию труб (ранеров) выпускного коллектора и возвращается в цилиндры, как мощная волна (импульс) с пониженным давлением (разрежением). Если все настроено правильно, этот интервал волны с разрежением придется на момент перекрытия клапанов (overlap) улучшит очищение цилиндров от отработанных газов и поможет наполнению свежим зарядом. Этот эффект продувки (scavenging effect) понизит давление в цилиндрах до момента закрытия выпускного клапана.

После закрытия выпускного клапана поршень начинает быстро двигаться вниз и когда достигает своей максимальной скорости, между 70-80 градусами ATDC (после верхней мертвой точки) зависит от отношения длины шатуна к рабочему ходу, резкое увеличение объема цилиндра “рывком” понизит и так уже низкое давление в цилиндре. Это резкое понижение давление генерирует мощную волну, которая движется в направлении резкого окончания впускного ранера, где она отражается, как положительная волна сжатия (давления). В зависимости от длины ранера и оборотов коленчатого вала эта волна давления вернется в цилиндр перед закрытием впускного клапана.

(IVC – закрытие впускного клапана. EVC – закрытие выпускного клапана. Intake pressure – давление на впуске)

Эта волна сжатия на впуске оказывает два положительных эффекта:

1. Когда волна движется по впускным каналам и направляющим, она подталкивает частицы свежего заряда в том же направлении и тем самым помогает наполняемости цилиндров,

2. Положительно давление около впускного клапана преодолевает создающееся давление в цилиндре из-за его движения вверх на ранней стадии такта сжатия. Данный эффект нагнетает дополнительный свежий заряд и откладывает момент начала обратного выброса до момента, когда впускной клапан полностью закроется. Этот процесс называется – дозарядка. (Intake Ramping), а сама настойка впуска называется – инерционная настройка.

Как мы это делаем – подбором длины и диаметра направляющих. Меняя эти размеры, мы тем самым меняем скорость потока воздуха, амплитуду и ширину импульса и момент когда этот импульс должен произойти. К сожалению, мы можем оптимально настроить только на определенных оборотах, а именно на тех которые нам больше всего нужны, но не везде:

— Увеличивая длину и/ или уменьшая диаметр направляющих мы увеличиваем скорость потока, его амплитуду и тем самым передвигаем пик максимальной мощности на более низкие обороты и наоборот, короче направляющие и/или больше диаметр идем наверх.

Инерционная настройка ответственна за увеличение наполняемости цилиндров и момента в широком диапазоне оборотов двигателя. Инерционный тюнинг является оптимальным, когда повышение давление в направляющих впуска является высоким в широком диапазоне периода открытия клапана и особенно вблизи закрытия впускного клапана.

Зеленная линия показывает давление в впускном канале с использованием более длинных направляющих на впуске. Красная линия с более короткими направляющими.

Чем длиннее направляющие, тем глубже и дольше период пульса с низким давлением после того, как поршень начинает свое движение вниз (после верхней мертвой точки). И даже если пиковое значение высокого давления вблизи момента закрытия впускного клапана выше, этот глубокий отрицательный экстрим может ухудшить наполняемость цилиндров. Что в этом случае и произошло.

Весь комплекс выше описанных событий добавляет значительное преимущество двигателю, но выпускной коллектор, дизайн впускного ресивера и все моменты открытия и закрытия клапанов должны быть обязательно синхронизированы для получения этого эффекта.

Когда эта синхронизация теряется, свежий заряд будет обратно выбрасываться в впускной канал до момента закрытия впускного клапана. Обратный выброс – это убийца мощности

После того, как впускной клапан закрылся, мощная волна разряжения (expansion) созданная ныне завершившимся тактом впуска колеблется между резким окончанием труб направляющих впуска и закрытым клапаном до момента пока впускной клапан не откроется и тем самым начнется новый процесс. Эта волна меняет свой знак с разряжения на сжатие каждый раз, когда встречается с открытым окончанием направляющих впуска.

Если пик высокого давления отраженной волны у впускного клапана придется в момент перекрытия клапанов (overlap), что в свою очередь поможет очищению камеры сгорания от отработанных газов. Это приведет к дополнительному улучшению наполняемости цилиндров свежим зарядом.

Однако, если пик разряжения вернется к впускному клапану в момент перекрытия клапанов, то дополнительно отработанные газы будут выброшены в впускные направляющие. Это в свою очередь навредит наполняемости цилиндров т.к. цилиндр будет сначала всосать эти самые отработанные газы из направляющих и каналов и только потом начнет поступать свежий заряд.

Данный вид настройки системы впуска называется — резонансная настройка (resonance tuning)

Типичная длина направляющих 5- 20 дюймов при 3000-10000 об/мин. Волна резонансного давления отражается несколько раз между тактами впуска. Таким образом, на некоторых оборотах двигателя происходит положительный тюнинг, а на других отрицательный. Резонансный тюнинг отвечает за “раскачку” видимую на кривой момента у двигателей с широкой фазой перекрытия клапанов. На двигателях с небольшим перекрытием, резонансный тюнинг оказывает намного меньше эффект.

Также, каждый раз, когда волна отражается, она теряет немного своей силы. Следовательно, при работе двигателя на низких оборотах или при использовании коротких направляющих, резонансная настройка дает незначительный эффект.

Если инерционная настройка ответственна за увеличение наполняемости цилиндров и момента в широком диапазоне оборотов двигателя, то резонансный тюнинг настраивается на максимальные обороты двигателя. Для получения наибольшей пользы от отраженной волны в пике максимальных оборотов двигателя, часто лучшим выбором является использование для настройки системы впуска второго или третьего отраженного импульса. (1-й просто физически не представляется возможным использовать из-за очень большой длины).

Также, возможно увеличить или уменьшить количество отраженных импульсов за счет уменьшения или увеличения длины направляющих впуска.

Оптимальная длина направляющих на впуске для 2-го импульса в момент закрытия впускного клапана можно “грубо” вычислить, используя следующее уравнение:

длина (дюймы) для 2-го импульса = 108000/обороты двигателя
(длина включает в себя и длину впускного канала в головке блока цилиндров)

Это формула неплохо работает для двигателей, у которых максимальный крутящий момент на достаточно высоких оборотах. Тем самым использовать ее для обычных машин проблематично в реальности. Поэтому, более часто, используют третий, четвертый или даже пятый обратный импульс, которые требуют намного меньше длины впускных направляющих.

Для грубой оценки длины 3-го, 4-го и 5-го обратных импульсов:
длина (дюймы) для 3-го импульса = 97000/обороты двигателя
длина (дюймы) для 4-го импульса = 74000/обороты двигателя
длина (дюймы) для 5-го импульса = 54000/обороты двигателя

Сущность резонансной настройки состоит в том, что впуск находится в состоянии “тюнинг” или “анти-тюнинг”, по мере увеличения оборотов коленчатого вала. Многообразные переходы от пятого к четвертому, к третьему, даже возможно ко второму настроенному пульсу на максимальных оборотах двигателя. На низких оборотах, когда двигатель настроен на пятый или даже выше пульс, мало пользы происходит от отраженного импульса. Однако, в то время, как двигатель набирает достаточно высокие обороты, так что третий или второй импульс поступают перед моментом закрытия впускного клапана, значительный перепад давления помогает наполняемости цилиндров и предотвращает обратный выброс.

Поскольку второй импульс обеспечивает сильнейшую обратную волну, возникает вопрос: Почему не использовать второй импульс при дизайне всех впускных ресиверов и коллекторов? Ответ очевиден, не настроенный ( un-tuned) промежуток между вторым и третьим пульсом намного больше, чем между третьим и четвертым. Это означает, что двигатель с установленным впуском, который настроен на второй импульс, будет иметь узкий, пиковый диапазон мощности. В то же время, впуск использующий потенциал третьего или даже четвертого импульса, будет производить шире, но в тоже время потенциально ниже кривую мощности.

И так возвращаемся к нашему Форду. Так как это не последний этап повышения мощности в атмосферном варианте данного мотора, то было принято решение установить дроссельную заслонку большего диаметра (60 мм). Стандартная заслонка становится сильным ограничителем при достижении 200 л.с.

Воспользовавшись рекомендациями программы “калькулятор мощности”, которая рассчитала не только мощность и крутящий момент в соответствии с поставленной задачей, но выдала оптимальные длины, диаметры систем впуска и выпуска и естественно camshaft timing – оптимальные значения для установки используемых распределительных валов, под которые и были рассчитаны все параметры впуска и выпуска.
Все эти данные были внесены в программу симулятор, которая выдала следующий результат

Как мы видим, пока теоретически, с поставленной задачей справились, широкая полка момента, неплохие показатели на низких оборотах и максимальная мощность 205 л.с около 7100 об/мин. НАПОМНЮ – ОГРАНИЧЕНИЕ 7200 ОБ/МИН.

После изготовления, установки и настройки на стенде получили очень близкий результат

Весь теоретический материал использовался с разрешения моих коллег, а это две команды, одна в Америке другая в Чехии, которые работают над проектом “школа тюнинга” и “калькулятор мощности” (пока рабочее название). Данный теоретический материал входит в базовый курс школы.
Время выхода не могу сказать. Знаю только-то, что уже скоро, интернет школа будет открыта на английском языке. Со своей стороны удалось убедить коллег сделать также и на русском языке в дальнейшем. Надеюсь, многим эти элементарные основы помогут в постройке неплохих моторов.

Я понимаю, что этот пост не подходит по формату для Drive2, слишком много букв, но уверен, те кто внимательно читал ранее написанные мои посты не испытают затруднений с пониманием данного материала и следовательно этот пост и написан для постоянных читателей данного блога

Увеличение мощности атмосферного двигателя

Эксплуатируя своё автотранспортное средство, некоторые владельцы задаются вопросом: «Как увеличить мощность атмосферного двигателя?», не всех устраивают те характеристики, которые присущи их стандартным заводским агрегатам, причин, почему так происходит, может быть много. В основном, это владельцы, планирующие использовать своё транспортное средство в спортивных целях, либо любители, желающие сделать эксклюзив своими силами и средствами.

Проводя мероприятия, по улучшению настроек, необходимо подходить к этому вопросу с точки зрения комплексных мер. Только в этом случае тюнинг атмосферного двигателя будет иметь ощутимые результаты и сможет полностью оправдать ожидания. Под улучшением показателей мотора, подразумевается увеличение его мощности и разгонных характеристик, это вплотную подводит автомобиль к показателям спортивных агрегатов.

Только правильно проведенные работы смогут раскрыть весь потенциал двигателя, снизить затраты на выполнение вредной работы по преодолению сил трения, повысить коэффициент полезного действия и мощность установки в целом. При неправильном подходе к решению вопроса модернизации, можно нанести непоправимый урон агрегату. В этом случае, двигатель будет выдавать характеристики хуже, чем они были, либо вообще перестанет работать.

Решения по повышению мощности

К основным методам увеличение мощности атмосферного двигателя можно отнести:

• Замена коленчатого вала, расточка цилиндров;
• Установка облегчённых шатунов и поршней;
• Изменение фаз газораспределения путём установки специального коленчатого вала;
• Улучшение и доработка системы впуска;
• Улучшение и доработка системы выпуска;
• Чип тюнинг мотора;
• Установка турбинного наддува.

Доработка силовой установки частичная либо комплексная

Любой силовой агрегат, не зависимо от того, на каком топливе он эксплуатируется, либо в каких целях используется, подлежит улучшению. При массовом производстве в заводских условиях невозможно идеально подогнать и настроить мотор.

Корректируя недоработки и правильно устраняя заводские дефекты, можно добиться того, что агрегат будет выдавать на 10, а то и 20% больше мощности по сравнению с исходным результатом.

Конечно, простой подгонкой узлов и агрегатов друг к другу желаемого результата не достичь, для этих целей требуются денежные вливания, которые будут потрачены на покупку некоторых улучшенных механизмов, которые можно использовать в более агрессивных условиях. Именно этот фактор является недостатком доработки двигателя.

«Железная» доработка

Такой вид модернизации силовой установки относится к сложным методам, поскольку требует от мастера, проводящего работы определённого опыта и сноровки, кроме того, потребуется понести большие затраты по времени, труду и деньгам. Предполагается выполнение следующих видов работ:

• Замена коленчатого вала;
• Расточка цилиндров силовой установки;
• Замена поршней и шатунов;
• Доработка головки блока цилиндров.

При условии правильного выполнения всех перечисленных работ, метод позволит добиться снижения потерь мощности в процессе работы мотора, увеличить коэффициент полезного действия. За счет расточки блока цилиндров произойдет физическое увеличение объёма двигателя, улучшится наполнение цилиндров рабочей смесью, повысится степень сжатия, повысится эффективность процесса газораспределения при различных условиях работы мотора.

Положительным моментом реализации метода является то, что его проведение может быть частичным, то есть замене подлежат не все детали, а только некоторые узлы агрегата. Однако есть и недостатки, так, прирост мощности напрямую зависит от количества проведенных изменений и доработок. Например, замена одних только поршней не даст ощутимого эффекта.

В то же время, проведение масштабных изменений потребует существенных вложений при непропорциональной отдаче. С этой точки зрения, разумней будет применить комплексный подход, при котором соотношение цена-качество будет соизмеримо.

Применение такого подхода повлияет и на дальнейшую эксплуатацию силовой установки. Агрегат будет более капризным, требовать использования качественного топлива и дорогого моторного масла, значительно снизится ресурс и увеличится детонация.

Турбинный наддув

Этот вид увеличения мощности так же является достаточно сложным и затратным. Однако, стоит отметить, что установка турбинного наддува на атмосферный движок является более эффективным методом, в сравнении с «железной» доработкой. Если же применить эти два подхода в комплексе, то есть, установить усиленные детали и механизмы параллельно с турбинным наддувом, то полученные результаты будут значительными.

К недостаткам метода можно отнести значительные финансовые расходы, сложность с выбором и подгонкой деталей и механизмов, а так же последующей тонкой настройкой всех систем друг под друга и силового агрегата в целом. В связи с тяжелым характером такого рода работ, сложно найти мастера для их выполнения. Специалист такого уровня должен обладать высокой квалификацией и богатым опытом в данной сфере.

Малый тюнинг атмосферного мотора

Способы увеличения мощности, описанные ранее, подходят не всем. Очевидно, что такие манипуляции со своим автомобилем позволит себе сделать не каждый, в виду сложности работ и дороговизны проектов. Поэтому, обычные автолюбители, желающие усовершенствовать свой агрегат, очень часто прибегают к простым и дешёвым методам повышения мощности. Эти способы пользуются большой популярностью и доступностью.

Одним из способов модернизации силовой установки, является применение на агрегате воздушного фильтра нулевого сопротивления, который за счет улучшенных свойств, имеет меньшее аэродинамическое сопротивление и даст мотору получить больше воздуха. Заметить сильные изменения рядовому авто владельцу будет сложно, поскольку прирост в данном случае минимален, всего от 0,5 до 2,5%, тем не менее, выполнить такие манипуляции можно.

Недостатком такого способа является некачественное выполнение фильтром своих функций. Таким образом, обратной стороной является попадание грязного воздуха в силовой агрегат и загрязнение его, стоит ли применять новшество на практике, решать хозяину авто.

На этом фоне более целесообразным будет применение модернизации выхлопа, она подразумевает: ликвидацию катализатора, изменение геометрии выпускных труб, монтаж специального глушителя с прямым током. Задача манипуляций, устранение как можно большего количества препятствий на пути отработанных газов. За счет этого, движение выхлопа происходит без преодоления дополнительного сопротивления, на которое так же необходимо тратить энергию.

Разница будет заметна, поскольку прирост мощности такие изменения дают существенный, в районе 5%. По итогу, тюнинговый двигатель будет давать лучшую разгонную динамику по сравнению с периодом до внесения изменений, набор оборотов будет проходить быстрей и резвей. Безусловно, способ требует вложений, но в сравнении с полной доработкой мотора и установкой турбины, детали, которые должны стоять на системе выхлопа, намного дешевле.

Чип тюнинг

Наиболее популярным, самым простым и доступным способом повышения мощности силового агрегата можно считать чип тюнинг. Простота этого метода заключается в том, что на уровне железа ничего менять не придется. При проведении мероприятий по усовершенствованию, вносятся изменения только на уровне программной части в прошивке электронного блока управления, который в настоящее время есть у всех современных моторов.

Нужно отметить, что чипуются атмосферные, силовые установки с турбиной, бензиновые и дизельные агрегаты.

Положительной стороной внесения изменений можно считать:

• Увеличение мощности и крутящего момента на программном уровне;
• Отклик на нажатие педали газа со стороны мотора происходит быстрей;
• На моторах с установленным турбинным наддувом уменьшается эффект провала;
• Стабильная работа агрегата на холостом ходу;
• Мощность не пропадет, если подключать сторонних потребителей, таких как обогрев зеркал, кондиционер, обогрев сидений и т.п.;
• При проведении «гражданского тюнинга» нет потерь ресурса у силовой установки;
• Нет проблем при прохождении технического осмотра автомобиля;
• По соотношению цена-качество является самым оптимальным способом увеличить мощность;
• Всегда можно вернуться к стоковым настройкам.

Минусами проведения изменений можно считать:

• Рост требований к качеству топлива, в частности к октановому числу бензинового горючего и цетановому числу дизельного топлива;
• Уменьшение ресурса силовой установки;
• Опасность появления сбоев в электронном блоке управления и двигателе при некачественном выполнении работ. По этой причине, не рекомендуется выполнять чип тюнинг самостоятельно, правильней будет обратиться в профессиональные мастерские с опытом выполнения подобных работ;
• Удаление катализатора и фильтра сажи требует перехода на нормы Евро-2, что существенно увеличивает выбросы СО в атмосферу.

Стоит ли чиповать свою силовую установку, каждый решает для себя сам. Еще один вопрос, который интересует потенциального клиента: «Какой же прирост мощности он получит после выполнения всех работ?». Конечно, все зависит от того, какая силовая установка стоит под капотом авто и в каком техническом состоянии она находилась до начала работ по модернизации.

В среднем, при условии качественного внесения изменений, цифры по приросту мощности следующие:

• Бензиновая атмосферная силовая установка от 7 до 10%;
• Бензиновая силовая установка с турбиной от 7 до 15%;
• Дизельный силовой агрегат без турбины до 19%;
• Дизельный силовой агрегат с турбиной до 30%.

Закись азота

Этот способ увеличения мощности можно отнести к экстремальному методу, поскольку его применение резко уменьшает ресурс мотора и зависит от состояния силовой установки. Суть заключается в том, что закись азота используется как дополнительный окислитель топлива. Попадая в камеру сгорания силовой установки, закись азота под воздействием тепла распадается в ней на кислород и азот.

Кислород повышает содержание кислорода, поступившего из воздуха, а азот не даёт возникнуть детонации в моторе. Впрыск азота ни в коем случае нельзя осуществлять на постоянной основе. Его применение ограничено коротким промежутком времени. Существует несколько систем впрыска: сухая, мокрая, система прямого впрыска.

Повысить мощность таким способом можно значительно, от 25 до 150 лошадиных сил и более в зависимости от силовой установки. Однако с целью сохранения мотора не рекомендуют превышать эту величину более, чем на 50 лошадиных сил.

7 способов увеличить мощность атмосферного мотора

Во-первых, удовольствие это не из дешёвых, если говорить о сколь-нибудь серьёзном увеличении мощности. По сравнению с турбированными ДВС стоимость каждой дополнительной лошадки здесь достаточно высока.

Во-вторых, от тюнера требуются глубокие знания матчасти. При доработке атмосферника почти каждый компонент подвергается настройке и подгонке. Просчитывать приходится всё в комплексе.

Если вас это не пугает, а наоборот добавляет интереса, то перейдём к делу.

#1 Впуск

Как правило, всё начинается с впускной системы. Главная задача — увеличить объём поступающего в цилиндры воздуха. Выделим несколько пунктов:

Сборка нового впускного тракта + внешний фильтр нулевого сопротивления с правильным термоэкраном. Как результат — меньше сопротивление потоку и холоднее (а значит плотнее) поступающий воздух.

�� Улучшенный впускной коллектор/ресивер

Увеличен объём, изменена геометрия раннеров.

�� Дроссельная заслонка увеличенного диаметра

За счёт большего проходного отверстия увеличена производительность

В некоторых случаях ставят системы динамического (инерционного) наддува, которые тем лучше снабжают воздухом, чем выше скорость движения.

Есть и «тяжёлая артиллерия» — многодроссельные системы. Компоновка «одна заслонка на каждый цилиндр» даёт меньшие потери давления и улучшает питание воздухом. Такая конструкция прижилась на мотоциклах, а вот на автомобили серийно ставится редко. Встречается на BMW M-серии, в частности на легендарной E60.

#2 Выпуск

Основное внимание уделяется выпускному коллектору. Взамен стокового подбирают улучшенный: чаще всего приобретают готовый, а иногда варят на заказ. Тюнеры называют такой коллектор пауком. За счёт изменённой геометрии и увеличенного диаметра он обеспечивает цилиндрам лучшую продувку — с ним мотор легче дышит.

Нередко переделывают всю трассу целиком. Меняют диаметр трубы в сторону увеличения, ставят облегчённые прямоточные бочки. Здесь нужно действовать с осторожностью, так как атмосферный двигатель капризно чувствителен к вмешательству в систему выпуска. Настоятельно рекомендуем:

• сохранять конфигурацию приёмной трубы («штанов»)
• при замене резонатора выбирать новый таких же размеров и размещать его на штатном месте

В противном случае, всё, что просчитывалось на заводе, перестаёт работать, и у машины банально может пропасть тяга. По этой же причине не советуем использовать прямую трубу как оконечник. Прямоток на атмомоторе — это всегда очень громко и не всегда эффективно.

#3 Облегчение ШПГ и маховика

Методика облегчения узлов пришла из автоспорта. В некоторых дисциплинах технический регламент запрещает вносить изменения в ДВС. Нельзя менять ни распредвалы, ни коленвал, ни шатуны и проч. Нельзя также увеличивать ход поршня. Поэтому команды прибегают к военной хитрости: оставляют детали тех же размеров, но облегчают их, убирая лишнее «мясо». Процесс контролируется развесовкой, чтобы не был нарушен баланс. В результате с более лёгкими компонентами мотор показывает ощутимую прибавку в мощности и отклике. Заметим, облегчённый маховик даёт другое ощущение автомобиля. Раскручивается и набирает обороты он резвее, но есть обратная сторон медали — становится меньше инерция, и движок быстрее теряет обороты.

#4 Замена распредвалов

Производители тюнинговых распредвалов в основном работают с тремя параметрами:

• профиль кулачка
• ширина фазы — момент открытия и закрытия клапанов относительно положения коленчатого вала
• подъём клапана — максимальное расстояние, на которое он отходит от седла

Изменяя эти значения и подбирая комбинации, инженеры влияют на кривые мощности и крутящего момента, добиваясь их роста. Рекомендуем пользоваться готовыми вариантами, проверенными на вашей модели двигателя.

#5 Повышение степени сжатия

Степень сжатия — отношение полного объёма цилиндра к объёму камеры сгорания. Чем она выше, тем выше КПД. Это азбучная истина для конструкторов силовых агрегатов. Чтобы её поднять, требуется механическое вмешательство. Типичные способы:

• применить более тонкую прокладку
• подточить головку блока цилиндров

Перебарщивать не стоит, у любой техники есть предел. Нужно следить, чтобы поршни не встретились с клапанами и использовать высокооктановое топливо во избежание начала процесса детонации.

Из опыта: Прибавка мощности за счёт степени сжатия тем выше, чем под более низкую степень сжатия изначально настроен двигатель. Простыми словами, повышение мощности более эффективно при поднятии степени сжатия с 8 до 9, нежели с 13 до 14.

Помните, что после этой доработки изменятся фазы газораспределения, и их следует настроить заново.

#6 Увеличение рабочего объёма

Здесь модернизация также преследует повышение степени сжатия, но за счёт большего объёма цилиндра. Используется тюнинговый коленвал с другим ходом, растачивается блок цилиндров под поршневую группу увеличенного диаметра. Ключевой момент — правильно подобрать длину шатуна. Это важно для получения оптимальной величины R/S (англ. rod to stroke ratio) — соотношения длины шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала, чтобы двигателю было удобней раскручиваться.

#7 Чип-тюнинг

Хотя седьмой способ является лидером по популярности, мы поставили его в конец не случайно. Причина в том, что подавляющее большинство автовладельцев делают чип-тюнинг без установки улучшенных компонентов, доверяя красивой рекламе и ожидая космических результатов. На деле всё гораздо прозаичней.

Мы советуем делать его уже после сборки новой конфигурации, то есть настраивать блок управления двигателем под конкретное «железо». Это даст самые лучшие результаты. Рекомендуем ставить только проверенные прошивки.

Таковы 7 способов увеличить мощность атмосферного мотора. Выбирайте с какого начать, изучайте опыт товарищей по своей модели в тематических сообществах в Интернете и вперёд!

Как повысить мощность двигателя

Зачастую вопросом значительного увеличения мощности двигателя задаются в тех случаях, когда автомобиль планируется использовать для специальных задач (профессиональный автоспорт, офф-роадинг, стрит-рейсинг, драг-рейсинг и другие направления). Еще одной группой являются автолюбители, для которых увеличение мощности мотора является обязательной частью комплексных работ по глубокому тюнингу и стайлингу уже имеющейся базовой версии автомобиля для создания эксклюзива. Что касается рядовых автолюбителей, желание добавить мощности простой машине продиктовано банальным стремлением улучшить разгонную динамику автомобиля.

Дело в том, что более мощный ДВС способен (иногда существенно) повысить комфорт во время езды, особенно во время совершения обгонов и проезда нерегулируемых перекрестков. Как показывает практика, чаще всего увеличить мощность мотора стремятся владельцы малолитражных и среднеобъемных бензиновых атмосферных двигателей. Реже глобальным переделкам подвергают изначально турбированный бензиновый мотор и только в отдельных случаях повышают мощность дизеля. Далее мы рассмотрим основные способы, которые позволяют в большей или меньшей степени поднять мощность двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое атмосферный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции силовых агрегатов данного типа, чем отличается атмосферный двигатель от турбомотора и какой силовой агрегат лучше.

Как добавить мощности двигателю

Итак, поехали. В списке популярных решений для повышения мощности двигателя отмечены:

• расточка блока цилиндров и установка спортивного коленвала;
• замена поршней/шатунов на облегченные;
• замена распределительного вала для сдвига фаз газораспределения;
• доработка воздушной системы и впуска;
• замена выпускной системы на улучшенную; ; ;

Добавим, что о таких экзотических решениях, как системы закиси азота NOS или «нитро» (от англ. Nitrous Oxide System), говорить не будем. Подобные решения устанавливаются на специально подготовленные гоночные авто и не являются способом для постоянного увеличения мощности ДВС, так как производят временный эффект.

Комплексная или частичная доработка узлов

Теперь подробнее об указанных выше способах доработки мотора. Начнем со сложного. Замена коленвала и расточка цилиндров двигателя, подготовка ГБЦ, а также замена поршней, шатунов и распредвала является так называемым «железным» тюнингом.

Способ позволяет снизить потери при работе ДВС, поднять КПД, увеличить физический объем двигателя, повысить степень сжатия, улучшить наполняемость цилиндров и повлиять на эффективность газораспределения на разных режимах работы двигателя. Такой подход может быть реализован как частично (меняются только отдельные узлы), так и комплексно. Добавим, что на многих авто сильно расточить блок не получится, так как стенки блока цилиндров достаточно тонкие и рассчитаны на расточку до 3-х ремонтных размеров.

Отметим, что данная процедура является достаточно дорогой, требует дополнительных переделок системы питания в случае с инжекторными двигателями и целого ряда других изменений штатной конструкции. В процессе эксплуатации такой мотор требует повышенного внимания, заправки высокооктановым качественным топливом и дорогим моторным маслом. Параллельно с этим растет топливный расход. Двигатели после такого тюнинга сильно боятся детонации и часто имеют небольшой ресурс.

Турбонаддув на атмосферном ДВС

Не менее сложным способом увеличения мощности двигателя является установка турбонаддува на атмосферный мотор. Отметим, что данный подход является более эффективным сравнительно с описанными выше доработками атмосферного ДВС. Более того, в сочетании с заменой узлов двигателя на усиленные детали (как в первом способе) становится возможным получить весьма впечатляющие результаты.

К минусам стоит отнести необходимость тщательного подбора запчастей, потребность в тонкой настройке мотора и решение сложных технических вопросов. За такую работу возьмется далеко не каждый специалист.

Бюджетные способы увеличения мощности: впуск, выпуск, чип-тюнинг

Вполне очевидно, что подобные усовершенствования проводятся в рамках подготовки автомобиля к спортивным соревнованиям или для создания индивидуальных проектов. Рядовым автолюбителям это не нужно. По этой причине большой популярностью пользуются простые и дешевые способы увеличения мощности силового агрегата.

К таковым относится установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), который имеет меньшее сопротивление на впуске и позволяет двигателю получить больше воздуха. Прирост мощности минимален (особенно на атмомоторе) или его вовсе не заметно (от 0.5 -2.5%), но само решение доступно каждому автовладельцу. Отметим, что многие водители относятся к такому способу скептически, так как большим минусом является худшая фильтрация воздуха, который попадает в двигатель и загрязняет силовой агрегат.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как увеличить мощность дизельного двигателя при помощи специального тюнинг-бокса. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках модуля (чип-бокса) для дизеля по сравнению с чип-тюнингом блока управления дизельного двигателя.

Более ощутимый эффект дает тюнинг выхлопа (удаление катализатора, монтаж выпуска с трубами измененного диаметра, установка прямоточного глушителя). Главной задачей является уменьшение сопротивления, которое создается при выпуске отработавших газов. Указанные газы движутся в доработанной выпускной системе более оптимально. Мотор в этом случае лучше набирает обороты, динамика разгона становится более интенсивной. На некоторых автомобилях после профессионального подбора диаметра труб и правильной установки прирост мощности может составлять до 5%. Способ потребует определенных финансовых затрат, но все равно остается намного более дешевым сравнительно с доработкой ДВС или установкой турбины на мотор.

К плюсам относится программное увеличение мощности и крутящего момента, улучшение отклика мотора на нажатие педали газа, уменьшение турбоямы (турболага) на агрегатах с турбонаддувом. Другими словами, нет необходимости менять какие-либо агрегаты и узлы. После качественной прошивки двигатель стабильнее работает на холостом ходу, нет падения мощности после включения мощных потребителей (климатическая установка, обогрев сидений, зеркал и т.п.). Минусами принято считать повышенную требовательность к качеству и октановому (бензин)/цетановому (солярка) числу топлива, а также уменьшение ресурса двигателя. Также следует учитывать, что непрофессиональная прошивка ЭБУ может вызвать серьезные сбои в работе мотора или выход из строя самого блока управления.