5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Камера сгорания форсированного двигателя

Камера сгорания форсированного двигателя

Конструктивно, по своей конфигурации, камера сгорания при применении наддува может и не изменяться. Однако газоплотность пространства цилиндра, в котором идёт процесс сгорания, существенно определяется работой уплотнительных (компрессионных) колец. Изменение положения камеры в поршне относительно факелов топлива из форсунки (что происходит при снижении положения поршня при снижении степени сжатия, а значит, и смещении кромок его камеры относительно положения распылителя форсунки) может существенно изменить параметры процесса сгорания. В процессе модернизации двигателя и проверочных разборок его узлов следует обратить внимание на качество процесса сгорания в цилиндре, которое отражается на появлении зон интенсивного нагарообразования, покрытия сажей участков крышки цилиндра и торца поршня. При нормальном сгорании все поверхности камеры сгорания покрываются равномерным слоем сажи. Наличие участков со значительным утолщением слоя сажи свидетельствуют о ненормальном смесеобразовании — сгорании в цилиндре, наличии зон переобогащения смеси. Зоны белого (светлого) тона говорят о полноте сгорания, о повышенном коэффициенте избытка воздуха. На эти зоны следует обращать внимание, так как именно в них возможна термическая перегрузка, окисление металла, оплавление. Следовательно, нужно принять меры к снижению интенсивности сгорания в этих зонах. Часто эти зоны располагаются вблизи выпускного клапана, что приводит к его термическим перегрузкам. Иногда они свидетельствуют о попадании факела топлива на стенку камеры сгорания. Зоны, покрытые большим количеством сажи, т. е. зоны сгорания богатых смесей, имеют пониженные температуры из-за недостатка воздуха. В результате по поверхности камеры сгорания возникает градиент температур, а значит, термические напряжения. Недогоревшее топливо в виде сажи, лаковых образований может попадать в пространства кольцевых канавок, вызывая залегание колец и последующий выход двигателя из строя.

Задача такого исследования и анализа — выявить пути воздействия на процессы смесеобразования — сгорания (изменить топливную аппаратуру, изменить что-то в системе охлаждения двигателя в целом и элементов его камеры сгорания и т.д.).

Одним из важнейших элементов здесь является применение компрессионных колец трапецеидальных (для первого, «огневого» кольца), использование покрытия колец хромом или молибденом (для уменьшения износов) или покрытия антифрикционным сплавом (фосфористо-оловянистой бронзой), применение прогрессивных торсионных колец. Применением антифрикционного сплава не только ускоряется приработка колец, но зеркало цилиндра покрывается плёнкой антифрикционного металла, который снижает потери на трение, а также увеличивает теплопроводность в зоне контакта кольца с зеркалом цилиндра.

Одной из причин вынужденного изменения конфигурации камеры сгорания является необходимость размещения в ней клапанов в момент их открытого состояния. Причём необходимые для этого полости оказываются больше, чем в двигателе без наддува, так как изменяются фазы газообмена, увеличивается время-сечение открытия клапанов, то есть величина подъёма клапана и т.д. На рисунке показано влияние изменения фаз газообмена на возможность столкновения поршня с клапаном, а следовательно, на необходимость иметь в поршне соответствующие углубления (полости) под открытый клапан. В двигателе без наддува при опережении открытия клапана фвп=5′ до ВМТ клапан в ВМТ открывается на 7 мм.

В результате лишь 2 мм утапливания клапана в поршень нужно для исключения столкновения поршня с клапаном.

Рис. Влияние изменения фазы газообмена на необходимость углубления клапана в поршне

В двигателе с наддувом клапан открывается за 15° до ВМТ. Полный ход, равный 10 мм, должен быть обеспечен соответствующей полостью в поршне. На рисунке показан объём, который должен быть обеспечен полостью в поршне для размещения в нём клапана. Очевидно, что этот дополнительно освобождаемый объём должен учитываться при пересчёте степени сжатия при модернизации двигателя наддувом.

Рис. Заштрихованная зона показывает зону взаимодействия клапана с поршнем, а значит, необходимость создания полости для клапана

Схема взаимодействия между поршнем и клапаном приведена на рисунке. Видно, что по мере приближения поршня к ВМТ в процессе выпуска, расстояние между его верхней плоскостью и днищем крышки цилиндра уменьшается, и поршень приближается к тарелке клапана даже при его закрытом положении. За 5° до ВМТ клапан начинает открываться (опускаться по приведённой схеме), и в точке 1, за 3,5° до ВМТ, возможно столкновение тарелки клапана с поршнем.

Рис. Схема взаимодействия между поршнем и клапанами: 1 — точка начала взаимодействия.

Это происходит несмотря на наличие повышенного зазора «е» между крышкой цилиндра и днищем поршня (для снижения Е). Следовательно на участке 1-m далее полость в поршне размером i должна обеспечивать отсутствие удара поршня о клапан.

Форсирование двигателя автомобиля — а нужно ли?

Ни один серьезный тюнинг автомобиля не обходится без форсирования мотора. Данная процедура серьезно увеличивает мощность двигателя, а значит, повышает скоростные характеристики автомобиля. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое форсирование двигателя, как это делается, для чего это нужно и имеется ли в этом необходимость?

В чем заключается форсирование двигателя?

Во многих языках слово «форсирование» может переводиться как, «усиливать», «ускорять» и т. п. Независимо от типа двигателя, улучшение его скоростных характеристик производится при помощи замены стандартных деталей на улучшенные, изменения размеров определенных камер, регулировка систем питания, выхлопа и т. д. В настоящее время существует множество способов форсирования, которые позволяют, так или иначе, улучшить динамические свойства и добиться самой эффективной работы двигателя.

Недорогие способы форсирования двигателей

  • Перепрограммирование контроллера. Данный способ стал в последнее время наиболее актуальным. Ведь современные моторы полностью управляются за счет электронного микропроцессора, который занимается распределением количества, качества и временем подачи смеси. Изменение параметров работы ЭБУ, можно реально повлиять на мощность мотора. Дело в том, что производители автомобиля стараются сделать мотор более экологичнее, таким образом, в память процессора заносятся параметры, которые настроены на наиболее экологичную работу двигателя, нежели эффективную. Перепрограммирование позволяет сделать прирост в мощности, примерно, на 10 процентов от стандартного значения.
  • Замена системы выхлопа. Мало кто знает, но выхлопная система тоже влияет на мощность двигателя. Дело в том, что выхлопная труба и коллектор создают определенное сопротивление для движения отработавших газов. Работа двигателя направлена не только на вращение коленчатого вала, но и на преодоление этого сопротивления, чтобы обеспечить освобождение камеры сгорания. Чем выше сопротивление выхлопной системы, тем больше усилий потребуется мотору для выталкивания выхлопных газов, а значит, его КПД будет снижен. Многие сейчас подумают, что отсутствие выхлопной системы позволит полностью убрать сопротивление и увеличить мощность двигателя. Однако, это не так. Сопротивление выхлопа позволяет поддерживать давление в системе, а значит, тоже играет роль в поддержании мощности. Выхлопная система подбирается таким образом, чтобы помимо поддержки давления, обеспечивалось и наименьшее сопротивление выхлопной системы. Такой тюнинг дает примерно 5 % к приросту мощностных характеристик.
  • Применение фильтра нулевого сопротивления. Такой фильтр разрабатывается с учетом того, чтобы сохранить очищающие свойства и полностью исключить сопротивление фильтрующего элемента. Количество кислорода в камере сгорания заметно вырастит, а расход топлива снизится. Прирост мощности будет незначительным, и вы его почти не заметите, однако, мотор станет работать намного экономичнее.

Видео — Тюнинг двигателя своими руками

На этом заканчиваются самые не дорогие способы форсирования двигателя. Как правило, они не позволяют серьезно повысить производительность мотора, однако требуют меньших финансовых затрат. А теперь, самое время узнать о более серьезных методах, которые реально улучшают характеристики двигателя.

Как форсировать мотор более эффективно

Увеличение рабочего объема мотора. По-другому такой способ называют «расточкой» цилиндров. Все знают, что чем выше объем двигателя, тем он мощнее. Поэтому, увеличение рабочего объема является обязательным при форсировании двигателя. Расширение стенок цилиндра выполняется как подгонка к новому размеру поршней. Это говорит о том, что растачивать цилиндры «от балды» — недопустимо. В первую очередь, приобретаются необходимые поршни и шатуны, а затем уже увеличение объема.

  • Гильзование. Такой способ можно назвать, как дополнение к первому. Дело в том, что при расточке стенок цилиндра, они теряют свои свойства и становятся менее прочными. Таким образом, вероятность выхода из строя блока цилиндров заметно увеличивается. Чтобы снизить износ стенок цилиндра, необходимо установить внутрь специальные гильзы, которые обладают хорошей износостойкостью. Таким образом, ресурс мотора увеличивается в разы.
  • Применение более легкого коленчатого вала. Облегчение коленвала является тоже обязательным условием форсирования. На самом деле, такая деталь выполняется из более прочного материала и имеет больший вес по сравнению со стандартной. Однако, при достижении оборотов отметки в 3000 об/мин начинает работать сила инерции, которая раскручивает его еще сильнее. Таким образом, достигается эффективная работа двигателя при заданных оборотах.
Читать еще:  Моторное масло 5W-30

Не забудьте, что вместе с заменой коленчатого вала, в блок устанавливается специальная постель с вкладышами. Эта мера необходима для снижения износа блока цилиндров, которая достигается трением более твердого материала о более мягкое.

  • Замена поршней. Вместе с приобретением увеличенных поршней, учитывается их вес и конструктивное исполнение. Как вы уже догадались, при форсировании мотора обязательным является установка облегченных поршней, которые движутся заметно быстрее. Многие мастера облегчают вес стандартных поршней путем рассверливания в них отверстий. Делать это настоятельно не рекомендуется. Форма поршней в рабочей части позволяет добиться наилучшего сжатия смеси. Хорошая степень сжатия обеспечит вам максимальную компрессию, а значит, поможет добиться увеличения мощности.

Вместе с изменением объема, меняется или растачивается головка блока цилиндров, в частности, камера сгорания. Изменениям подлежат многие части ГБЦ, а также такие параметры, как газораспределение. Ведь наравне с изменением объема, должно быть увеличено количество смеси, подаваемой в цилиндр. Настройка параметров ГБЦ требует больших навыков, поэтому выполнять ее самостоятельно не рекомендуется.

  • Применение турбонаддува. Самым серьезным шагом к увеличению мощности можно считать установку турбокомпрессора. Он представляет собой насос, который закачивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания под большим давлением. Компрессор работает за счет усилия, создаваемого выхлопными газами в выпускном коллекторе, и делает максимальный прирост мощности для мотора.

Зачем форсируют мотор? Нужно ли это?

Не смотря на все преимущества форсированного мотора с увеличенной мощностью, его применение для автомобилей повседневных поездок нецелесообразно. Дело в том, что мощный мотор однозначно имеет два недостатка: повышенный расход смазочных материалов и горючего, а также меньший ресурс.

Такой мотор можно устанавливать только на гоночный автомобиль, ремонт которого производится после каждого заезда. В этом случае, его максимальные скоростные характеристики необходимы лишь на непродолжительное время – заезд или небольшая серия заездов, а долгая и монотонная езда по городским дорогам будет совершенно не экономичной. Именно поэтому, перед тюнингом двигателя рекомендуется поставить себе вопрос «нужно ли оно мне?».

Это все, что необходимо знать о форсировании двигателя. Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор относительно этого вопроса.

Nav view search

Навигация

ЭЛЕКТРОСХЕМЫ НА ВСЕ АВТОМОБИЛИ МИРА НА Portal-Diagnostov.ru

Искать

Примеры работ

Установка Диодной подсветки, Цветомузыки. Дискотека на БОРТУ

Полезная информация

Global Statistic

Как это работает?

Навигация

Обучение диагностике

Камеры сгорания

Форма камеры сгорания влияет на качество процесса сгорания и соответственно на мощность и параметры ОГ дизеля. Благодаря форме камеры сгорания при движении поршня в цилиндре топливовоздушная смесь может завнхряться, перемешиваться или вытесняться из цилиндра, что необходимо для равномерного распределения жидкого топлива или парожидкостных струй в камере сгорания.
Для рабочих процессов используются:
• неразделенная камера сгорания для двигателей с непосредственным впрыском топлива в цилиндр (Direct Injection Engine);
• разделенная камера сгорания (Indirect Injection Engine).

Количество дизелей с непосредственным впрыском топлива все возрастает. У них меньше расход топлива (экономия составляет до 20%), но вышеуровень шума сгорания (прежде всего, при разгоне). Правда, используя предварительное впрыскивание небольшой дозы топлива, можно снизить уровень шума до величины, характерной для двигателей с разделенными камерами. Последние сегодня практически уже не
проектируются.

Неразделенная камера сгорания

Двигатели с непосредственным впрыском топлива (рис. 1) имеют более высокий КПД и работают экономичнее, чем двигатели с разделенными камерами, поэтому они используются на всех грузовых автомобилях и на большинстве новых легковых автомобилей.

Рис.1
1. Многострунный распылитель
2. ‘ / образная выемка в поршне
3. Штифтовая свеча накаливания

При непосредственном впрыске топливо сразу попадает в камеру сгорания 1 с ш-образной выемкой 2, находящейся в поршне, поэтому распылнвание, нагрев, испарение и смешивание топлива с воздухом должны быстро следовать друг за другом. При этом предъявляются высокие требования к подаче не только топлива, но и воздуха. Во время тактов впуска и сжатия в цилиндре благодаря специальной конструкции впускного канала в головке блока цилиндров возникает воздушный вихрь. Форма камеры сгорания также способствует вихревому движению воздуха в конце хода сжатия (т. е. к началу впрыскивания). Из различных видов выемок в поршне, образующих камеру сгорания, в разное время применявшихся при создании дизелей, в настоящее время широкое применение нашла ц-образная выемка в поршне. Топливо должно вводи 1Ы.И и камеру сгорания таким образом, чтобы, равномерно распределяясь по объему камеры, оно могло быстро перемешиваться с воздухом. Для этого, в отличие от дизеля с разделенными камерами сгорания, где используется форсунка со штифтовым распылителем, при непосредственном впрыске топлива применяется форсунка с многоструйным распылителем 1. Распространение его топливных факелов должно быть оптимизировано и согласовано с параметрами камеры сгорания. Давление впрыскивания при непосредственной подаче топлива очень высокое (до 2000 бар).
На практике при непосредственном впрыске применяются два способа интенсификации смесеобразования:
• за счет целенаправленного движения воздуха;
• за счет впрыска топлива — без использования движения воздуха.

Во втором случае отсутствуют затраты энергии на завихрение воздуха на впуске, что уменьшает потери на газообмен и улучшает наполнение цилиндра. Использование этого способа, однако, предъявляет повышенные требовании к расположению и количеству отверстии в распылителе форсунки, а также к тонкости распыливання топлива, что определяется диаметром отверстии распылителя. Кроме того, для достижения малой продолжительности впрыскивания и хорошего распыликания топлива необходимо очень высокое давление впрыска.

Разделенная камера сгорания

Дизели с разделенными камерами сгорания долгое время имели преимущества по сравнению с системой непосредственного впрыска топлива по шумностн работы и уровню содержания вредных веществ в ОГ. Их повсеместно применяли на легковых и легких грузовых автомобилях. Сегодня, благодаря высокому давлению впрыскивания электронному регулированию работы дизеля и дополнительному предварительному впрыскиванию топлива, двигатели с непосредственным впрыском достигли сопоставимых параметров.

Различают два процесса смесеобразования с разделенной камерой сгорания:
• предкамерный (форкамерный);
• вихрекамерный.

Предкамерный процесс

При предкамерном процессе топливо впрыскивается в горячую предварительную камеру 2 (рис.2),расположенную в головке блока цилиндров. При этом впрыскивание осуществляется форсункой 1 со штифтовым распылителем под относительно низким давлением (до 450 бар). Отражающая поверхность 3, находящаяся в середине камеры, разбивает струю топлива и интенсивно смешивает ее с воздухом.

Рис.2
1. Форсунка оо шгифтовым распылителем
2. Предварительная камера
3. Отражающая поверхность
4. Соединительный канал
5. Штифтовая свеча накаливания

Во время сгорания в предкамере частично сожженная топливовоздушная смесь, нагреваясь, через отверстие в нижней части предкамеры вытесняется в основную камеру сгорания над поршнем. Здесь она интенсивно перемешивается с воздухом, также поступившим к этому моменту в основную камеру, и сгорает окончательно. Короткая задержка воспламенения и управляемое тепловыделение приводят к «мягкому» сгоранию смеси с низким уровнем шума и малыми нагрузками на д е ы л и дыгателем. Измененная форма предкамеры с выемкой для испарения топлива, а также специальная форма и положение отражающей поверхности (сферический ш гифт) придают потоку воздуха, который устремляется при сжатии из цилиндра в предкамеру, определенное вихрение. Топливо впрыскивается по направлению движения воздуха под углом 5° к оси предкамеры. Чтобы не нарушать процесс сгорания, свеча 5 накаливания устанавливается таким образом, чтобы ее «обтекал» поток топливовоздушной смеси, движущийся в основную камеру сгорания. После пуска холодного двигателя свеча накаливания еще продолжает управляемый нагрев, длящийся до 1 мин (в зависимости от температуры охлаждающей жидкости), что способствует улучшению состава ОГ и уменьшению шума профетого двигателя. Соотношение объемов предкамеры и основной камеры сгорания составляет от 1:3 до 2:3.

Вихрекамерный процесс

При этом процессе сгорание начинается в отдельной вихревой камере шаро- или дискообразной формы, которая заключает в себе почти весь объем камеры сжатия. Из нее тангенциально направленный соединительный канал 2 (рис. 3) ведет в цилиндр.

Рис. 3
1. Форсунка
2. Тангенциально направленный соединительный клапан
3. Штифтовая свеча накаливания

Во время такта сжатия входящий через канал воздух совершает движение в виде вихря, в который впрыскивается топливо. Положение форсунки 1 выбирается таким образом, чтобы факел топлива пересекал вихрь перпендикулярно его оси и попадал на противоположную сторону камеры в наиболее нагретую зону. С началом сгорания топливовоздушная смесь вытесняется через канал в цилиндр и смешивается с имеющимся там воздухом. При процессе сгорания в вихревой камере потери на газообмен меньше, чем в случае с предкамерой, так как сечение соединительного канала здесь больше. Это приводит к снижению потерь энергии на дросселирование, увеличению КПД и снижению расхода топлива. Тем не менее уровень шума сгорания при этом выше, чем при предкамерном процессе.
Важно чтобы смесеобразование по возможности более полно происходило в вихревой камере. Ее конфигурация, расположение и форма топливного факела, а также расположение свечи накаливания должны быть тщательно согласованы, чтобы на всех режимах обеспечить хорошее смесеобразование.

Читать еще:  Инструкция по замене тормозных колодок

Следующее требование — быстрый разогрев вихревой камеры после холодного пуска. Этим сокращается задержка воспламенения и снижается уровень шума сгорания, а на прогретом двигателе в ОГ отсутствуют нссгоревшне углеводороды (сизый дым).

При непосредственном впрыске с разбрызгиванием топлива на стенку камеры в поршне (М-процесс)* у дизелей грузовых автомобилей и стационарных установок, а также многотопливных двигателей однофакельная (были и двухфакельные. — Ред.) форсунка впрыскивает топливо под невысоким давлением целенаправленно на стенку камеры сгорания. Здесь топливо испаряется и уносится воздухом.
Таким образом, при М-процессе тепло камеры служит для испарения топлива. При правильном согласовании движения воздуха в камере сгорания можно достичь гомогенности топливовоздушной смеси с плавным повышением давления, продолжительным и * процесс разработан фирмой MAN бесшумным сгоранием. Из-за большего расхода топлива по сравнению с современным процессом непосредственного впрыска, использующим распределение топлива в объеме, М-процесс сегодня уже не применяют.

Форсажная камера истребителя

Все наверное слышали, знают или просто догадываются, что форсаж существует для того, чтобы придать дополнительное ускорение самолету, это если говорить простыми словами, но давайте углубимся в теорию.

Двигатель с форсажной камерой:

Двигатель без форсажной камеры:

Камера сгорания в разрезе:

В стандартной камере сгорания топливо подается через многочисленные форсунки, в форсажной камере подача топлива так же осуществляется через специальные форсунки, но немного другой конструкции. Розжиг производится специальными свечами зажигания.

Форсажная камера находится непосредственно за турбиной и именно в ней происходит дополнительное сжигание топлива с целью увеличения тяги. Например, в двигателе истребителя Су-27 (Ал-31Ф), увеличение тяги на форсаже происходит с 7 600 кгс до 12 500 кгс, согласитесь, довольно прилично. Существует еще особый форсажный режим, на котором тяга может достигать 13 000 кгс.

Форсажная камера сгорания в разрезе:

Воздух после камеры сгорания и после турбины все еще достаточно богат кислородом, ну и не нужно забывать о втором контуре, который так же обеспечивает дополнительную тягу и подачу воздуха в форсажную камеру. После включения форсажа, воздух молниеносно расширяется, за счет этого увеличивается тяга и можно увидеть красно-синее свечение из двигателей. Пилот может управлять мощностью форсажа за счет изменяемого сопла. Но к сожалению, форсаж не предназначен для постоянного применения, и если на режиме» максимал» двигатель может работать довольно долго, то форсажный режим помимо того, что увеличивает расход топлива, еще и уменьшает ресурс двигателя.

Но в условиях боя или каких-то военных операций форсаж просто жизненно необходим, так же его часто используют наши пилотажные группы на выступлениях. Еще форсаж используется для укороченного взлета в палубной и обычной авиации.

Что такое форсированный двигатель

Понятие форсирования и тюнинга двигателя (от англ. слов force -усиление, стимуляция и tune — настройка) предполагает реализацию целого комплекса работ по доработке штатной заводской конструкции ДВС. Такие работы направлены на повышение величины крутящего момента форсированного двигателя и увеличение максимальных оборотов. Другими словами, форсированный мотор имеет большую мощность сравнительно с базовым аналогом.

Для повышения мощности двигателя производится замена штатных деталей мотора на тюнинговые, вносятся изменения в прошивку ЭБУ (чип-тюнинг), осуществляется разносторонняя доработка заводских узлов и т.п. Также на двигатель в целях его форсирования может быть установлена турбина или механический компрессор, дополнительно дорабатывается система топливоподачи, впуск, выпуск и т.д.

Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки

Стоит начать с того, что практически любой бензиновый или дизельный двигатель можно форсировать. Так называемый «железный» тюнинг без установки турбины обеспечивает прирост мощности около 10-20%. Доработка мотора посредством установки турбонаддува обеспечивает до 40% увеличения мощности.

Что касается моторесурса, форсирование может как значительно сократить, так и увеличить срок службы силового агрегата. Также ресурс будет напрямую зависеть от целевого назначения и индивидуальных условий, в которых эксплуатируется конкретный двигатель.

В качестве примера можно провести сравнение тюнингового агрегата и заводского. Если новый форсированный мотор собирается специалистами в техническом центре, то при одинаковых условиях эксплуатации именно тюнинговый ДВС прослужит в полтора или два раза дольше. Дело в том, что в процессе массового изготовления на заводе обычный двигатель не проходит индивидуальной настройки и подгонки во время сборки. Главной задачей сборки на конвейере выступает не максимальная точность и последующая надежность агрегата, а сборка в соответствии с рядом стандартов и допусков. Что касается индивидуально собранного двигателя, то в процессе его создания учитываются даже десятые доли граммов и миллиметров (развесовка, балансировка и т.п.) для достижения лучших показателей, а также устанавливаются усиленные детали и узлы, изначально рассчитанные на более серьезные нагрузки.

Такой прирост мощности зачастую достигается в комплексе с установкой турбонагнетателя или механического компрессора. По этой причине многие автовладельцы останавливают свой выбор на доработке мотора без монтажа турбины.

Основные способы форсирования двигателя

В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:

  • тюнинг головки блока цилиндров;
  • установку тюнингового распредвала;
  • расточку блока цилиндров для увеличения рабочего объема;
  • повышение степени сжатия;
  • улучшение наполнения цилиндров;
  • снижение потерь на трение и вращение приводов;

Модернизация ГБЦ

Наиболее важную роль в доработке двигателя играет правильная подготовка головки блока цилиндров. Качественно выполненный тюнинг ГБЦ способен обеспечить прирост мощности двигателя до 20%. В таком моторе значительно улучшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха, полноценнее протекает процесс сгорания смеси, эффективнее реализован отвод отработавших газов.

Работа с ГБЦ нацелена на то, чтобы максимально улучшить процесс сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Именно в камере сгорания энергия газов передается на поршень, который затем совершает рабочий ход. Смесеобразование, вентиляция, воспламенение и сам процесс горения топлива напрямую зависят от исполнения камеры сгорания. По этой причине во время доработки вносятся изменения в устройство указанной камеры, осуществляется полировка камеры сгорания, увеличивается проходное сечение головки блока цилиндров, расширяются впускные и выпускные каналы, дорабатываются клапана, коллекторы совмещаются с каналами головки.

Установка спортивного распредвала

Данное решение представляет собой достаточно эффективный способ увеличения мощности мотора без изменения его рабочего объема. Тюнинговый распредвал предполагает форсировку двигателя путем изменения фаз газораспределения на определенных режимах работы силового агрегата. Такой распредвал позволяет сдвинуть мощностной диапазон применительно к особым условиям, в которых используется транспортное средство. Например, данное решение способно поднять тягу на «низах», при этом в режиме высоких оборотов разгонная динамика закономерно ухудшается.

Например, на двигатель производства ВАЗ с рабочим объемом 1.7, который имеет коленвал с ходом 78 мм и поршень 82.4 мм, тюнеры часто устанавливают распредвал с подъёмами клапанов от 10.93 мм и более. Такая компоновка двигателя считается наиболее удачной, мотор раскручивается до 7500-8000 об/мин, двигатель хорошо тянет практически во всем диапазоне оборотов.

Увеличенный объем

Увеличение рабочего объема двигателя достигается путем установки коленчатого вала, который имеет больший ход сравнительно с заводским решением, а также в результате увеличения диаметра цилиндра. Дополнительно нужно учитывать, что изменение объема двигателя параллельно требует увеличения объема камеры сгорания для достижения оптимального баланса.

Более высокая степень сжатия

Увеличенная степень сжатия позволяет значительно повысить КПД двигателя. Степень сжатия имеет зависимость от фаз газораспределения. Если точнее, то степень сжатия зависит от той задержки, с которой осуществляется закрытие впускного клапана. Дополнительно степень сжатия зависит от того угла, на который открыта дроссельная заслонка.

Увеличение степени сжатия достигается благодаря форсированию ДВС при помощи тюнингового распредвала, который обеспечивает более широкие фазы, тем самым увеличивая показатель геометрической степени сжатия. Также для прироста мощности требуется заправка бензином, который имеет более высокое октановое число. Такой способ форсирования обеспечивает увеличенную мощность во всем диапазоне оборотов двигателя.

Улучшенное наполнение цилиндров

Комплекс работ для получения более высокого коэффициента наполнения цилиндров представляет собой один из методов форсирования двигателя, который требует доработки или полной замены штатного впуска и выпуска. Например, серийный мотор ВАЗовской «восьмерки» имеет показатель максимального коэффициента наполнения на отметке 0.75.

Тюнерам удается добиться снижения сопротивления путем модернизации впускной системы двигателя, при этом коэффициент наполнения становится 1.0 и даже более. Такое увеличение является результатом снижения аэродинамического сопротивления как во впускной и выпускной системах, так и в каналах самой ГБЦ.

Читать еще:  Акт приема передачи транспортного средства образец 2020

Стоит отметить, что комплексный подход является достаточно затратным в финансовом плане. Также специалисты отмечают, что хотя тюнинг впуска и выпуска позволяет добиться снижения потерь, но на общую существенную прибавку мощности рассчитывать не стоит.

Минимизация потерь на трение

В списке так называемых механических потерь двигателя находятся: трение, насосные потери, а также потери на вращение приводов других механизмов. Стоит отметить, что наибольший отбор мощности происходит в результате трения в цилиндрах мотора. Чтобы поднять КПД специалисты по форсированию двигателей прибегают к установке таких поршней, который имеют меньшую площадь юбки поршня. Также необходимо уменьшение хода поршня, поршни обязательно проходят развесовку, все детали кривошипно-шатунного механизма тщательно балансируются.

В определенный момент происходит наполнение цилиндров воздухом, работа мотора в это время напоминает работу насоса. Часть мощности затрачивается на приведение в движение всего механизма. Снижение аэродинамического сопротивления на впуске позволит уменьшить потери.

Потери на приведение в движение приводов дополнительных механизмов (ГРМ, генератор, помпа и т.п.) также отнимают часть энергии. Если мотор форсируют для езды на максимальных оборотах, тогда параллельно необходимо реализовать увеличение передаточного отношения приводов оборудования.

Что дает впрыск воды в двигатель, принцип работы, основные преимущества и недостатки. Как самостоятельно сделать впрыск воды в мотор, доступные способы.

Стоит ли делать чип-тюнинг двигателя серийного автомобиля: преимущества и недостатки таких доработок. Ресурс и обслуживание двигателя после чиповки, советы.

Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС.

Чем отличается атмосферный мотор от турбодвигателя. Конструктивные особенности, мощность, особенности эксплуатации. Главные плюсы и минусы атмосферников.

Как самому правильно сделать шумоизоляцию двигателя и моторного щита автомобиля. Материалы для обработки, устранение шумов и вибраций. Советы, рекомендации.

Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.

Форсирование двигателя автомобиля — а нужно ли?

Ни один серьезный тюнинг автомобиля не обходится без форсирования мотора. Данная процедура серьезно увеличивает мощность двигателя, а значит, повышает скоростные характеристики автомобиля. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое форсирование двигателя, как это делается, для чего это нужно и имеется ли в этом необходимость?

В чем заключается форсирование двигателя?

Во многих языках слово «форсирование» может переводиться как, «усиливать», «ускорять» и т. п. Независимо от типа двигателя, улучшение его скоростных характеристик производится при помощи замены стандартных деталей на улучшенные, изменения размеров определенных камер, регулировка систем питания, выхлопа и т. д. В настоящее время существует множество способов форсирования, которые позволяют, так или иначе, улучшить динамические свойства и добиться самой эффективной работы двигателя.

Недорогие способы форсирования двигателей

  • Перепрограммирование контроллера. Данный способ стал в последнее время наиболее актуальным. Ведь современные моторы полностью управляются за счет электронного микропроцессора, который занимается распределением количества, качества и временем подачи смеси. Изменение параметров работы ЭБУ, можно реально повлиять на мощность мотора. Дело в том, что производители автомобиля стараются сделать мотор более экологичнее, таким образом, в память процессора заносятся параметры, которые настроены на наиболее экологичную работу двигателя, нежели эффективную. Перепрограммирование позволяет сделать прирост в мощности, примерно, на 10 процентов от стандартного значения.
  • Замена системы выхлопа. Мало кто знает, но выхлопная система тоже влияет на мощность двигателя. Дело в том, что выхлопная труба и коллектор создают определенное сопротивление для движения отработавших газов. Работа двигателя направлена не только на вращение коленчатого вала, но и на преодоление этого сопротивления, чтобы обеспечить освобождение камеры сгорания. Чем выше сопротивление выхлопной системы, тем больше усилий потребуется мотору для выталкивания выхлопных газов, а значит, его КПД будет снижен. Многие сейчас подумают, что отсутствие выхлопной системы позволит полностью убрать сопротивление и увеличить мощность двигателя. Однако, это не так. Сопротивление выхлопа позволяет поддерживать давление в системе, а значит, тоже играет роль в поддержании мощности. Выхлопная система подбирается таким образом, чтобы помимо поддержки давления, обеспечивалось и наименьшее сопротивление выхлопной системы. Такой тюнинг дает примерно 5 % к приросту мощностных характеристик.
  • Применение фильтра нулевого сопротивления. Такой фильтр разрабатывается с учетом того, чтобы сохранить очищающие свойства и полностью исключить сопротивление фильтрующего элемента. Количество кислорода в камере сгорания заметно вырастит, а расход топлива снизится. Прирост мощности будет незначительным, и вы его почти не заметите, однако, мотор станет работать намного экономичнее.

Видео — Тюнинг двигателя своими руками

На этом заканчиваются самые не дорогие способы форсирования двигателя. Как правило, они не позволяют серьезно повысить производительность мотора, однако требуют меньших финансовых затрат. А теперь, самое время узнать о более серьезных методах, которые реально улучшают характеристики двигателя.

Как форсировать мотор более эффективно

Увеличение рабочего объема мотора. По-другому такой способ называют «расточкой» цилиндров. Все знают, что чем выше объем двигателя, тем он мощнее. Поэтому, увеличение рабочего объема является обязательным при форсировании двигателя. Расширение стенок цилиндра выполняется как подгонка к новому размеру поршней. Это говорит о том, что растачивать цилиндры «от балды» — недопустимо. В первую очередь, приобретаются необходимые поршни и шатуны, а затем уже увеличение объема.

  • Гильзование. Такой способ можно назвать, как дополнение к первому. Дело в том, что при расточке стенок цилиндра, они теряют свои свойства и становятся менее прочными. Таким образом, вероятность выхода из строя блока цилиндров заметно увеличивается. Чтобы снизить износ стенок цилиндра, необходимо установить внутрь специальные гильзы, которые обладают хорошей износостойкостью. Таким образом, ресурс мотора увеличивается в разы.
  • Применение более легкого коленчатого вала. Облегчение коленвала является тоже обязательным условием форсирования. На самом деле, такая деталь выполняется из более прочного материала и имеет больший вес по сравнению со стандартной. Однако, при достижении оборотов отметки в 3000 об/мин начинает работать сила инерции, которая раскручивает его еще сильнее. Таким образом, достигается эффективная работа двигателя при заданных оборотах.

Не забудьте, что вместе с заменой коленчатого вала, в блок устанавливается специальная постель с вкладышами. Эта мера необходима для снижения износа блока цилиндров, которая достигается трением более твердого материала о более мягкое.

  • Замена поршней. Вместе с приобретением увеличенных поршней, учитывается их вес и конструктивное исполнение. Как вы уже догадались, при форсировании мотора обязательным является установка облегченных поршней, которые движутся заметно быстрее. Многие мастера облегчают вес стандартных поршней путем рассверливания в них отверстий. Делать это настоятельно не рекомендуется. Форма поршней в рабочей части позволяет добиться наилучшего сжатия смеси. Хорошая степень сжатия обеспечит вам максимальную компрессию, а значит, поможет добиться увеличения мощности.

Вместе с изменением объема, меняется или растачивается головка блока цилиндров, в частности, камера сгорания. Изменениям подлежат многие части ГБЦ, а также такие параметры, как газораспределение. Ведь наравне с изменением объема, должно быть увеличено количество смеси, подаваемой в цилиндр. Настройка параметров ГБЦ требует больших навыков, поэтому выполнять ее самостоятельно не рекомендуется.

  • Применение турбонаддува. Самым серьезным шагом к увеличению мощности можно считать установку турбокомпрессора. Он представляет собой насос, который закачивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания под большим давлением. Компрессор работает за счет усилия, создаваемого выхлопными газами в выпускном коллекторе, и делает максимальный прирост мощности для мотора.

Зачем форсируют мотор? Нужно ли это?

Не смотря на все преимущества форсированного мотора с увеличенной мощностью, его применение для автомобилей повседневных поездок нецелесообразно. Дело в том, что мощный мотор однозначно имеет два недостатка: повышенный расход смазочных материалов и горючего, а также меньший ресурс.

Такой мотор можно устанавливать только на гоночный автомобиль, ремонт которого производится после каждого заезда. В этом случае, его максимальные скоростные характеристики необходимы лишь на непродолжительное время – заезд или небольшая серия заездов, а долгая и монотонная езда по городским дорогам будет совершенно не экономичной. Именно поэтому, перед тюнингом двигателя рекомендуется поставить себе вопрос «нужно ли оно мне?».

Это все, что необходимо знать о форсировании двигателя. Надеемся, что эта статья поможет вам сделать правильный выбор относительно этого вопроса.

Источники:

http://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/kamera-sgoraniya-forsirovannogo-dvigatelya/
http://vipwash.ru/tyuning/forsirovanie-dvigatelya-avtomobilya
http://www.boschdiagnost.ru/index.php/kniga-sistemy-upravleniya-dizelnymi-dvigatelyami-bosch/kamery-sgoraniya
http://pikabu.ru/story/forsazhnaya_kamera_istrebitelya_6073000
http://krutimotor.ru/forsirovannyj-dvigatel/
http://vipwash.ru/tyuning/forsirovanie-dvigatelya-avtomobilya

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector