Тюнинг топливной системы двигателя
Тюнинг двигателя: топливная и воздушная система
Под понятием тюнинг двигателя кроется целый ряд процедур и технических доработок, главной целью которых становится максимальное улучшение характеристик мотора в различных режимах его работы. Под настоящим тюнингом не следует понимать те доработки, которые связаны с повышением экономичности ДВС, хотя некоторые настройщики прибегают к такому определению. В большинстве случаев все получается с точностью до наоборот.
Экономичность мотора отодвигается далеко на задний план. Тюнинг двигателя осуществляется для повышения мощностных характеристик силовой установки, увеличения отдачи от мотора и качественного улучшения разгонных и других характеристик автомобиля.
В данной статье мы поговорим о той части тюнинга ДВС, который затрагивает топливно-воздушную систему агрегата (тюнинг впуска и топливной системы). Сразу оговоримся, что на данный момент речь не будет идти о компрессорных и турбо моторах. Детальную информацию о двигателе с компрессором и/или турбонаддувом вы найдете в специальном разделе нашего сайта.
Комплектующие для тюнинга
На данном этапе мы уже познакомились с устройством и общим принципом работы топливной системы карбюраторного и инжекторного двигателя. Вполне очевидно, что замена главных компонентов этой системы на более производительные обеспечит желаемый эффект в плане увеличения характеристик двигателя по мощности. Чем больше топлива и воздуха поступит для сжигания, тем большей будет мощность двигателя. В теории это выглядит именно так, но практика подразумевает серьезную работу и ряд определенных сложностей, а также комплексный и осознанный подход. Если говорить о топливно-воздушной системе, то главными элементами тюнинга становятся:
- впуск;
- топливная аппаратура;
- выпуск;
На выпуске мы детально останавливаться не будем, а вот впуск и топливно-воздушная система представляют значительный интерес. По вопросу выпуска стоит только отметить, что весь комплекс работ по тюнингу крайне желательно осуществлять параллельно модернизации выпускной системы.
Производится увеличение диаметра системы выхлопа. Место штатного выпускного коллектора занимает равнодлинный выпускной коллектор, представляющий собой схему 4-2-1 или 4-1. Последующие доработки включают в себя установку прямоточного резонатора и глушителя, а также спортивного катализатора.
Для обеспечения соответствующей подачи воздуха многие прибегают к замене штатного воздушного фильтра на фильтр нулевого сопротивления, меняют сам впускной коллектор на тюнинговый.
Топливная часть получает другие топливные магистрали с большим диаметром, более производительный топливный насос. Топливный фильтр заменяют на изделие с большей пропускной способностью. Замене подлежит в ряде случаев и топливная рейка (рампа), а также регулятор давления.
Инжекторные форсунки штатного образца сменяют их высокопроизводительные аналоги. Фильтр нулевого сопротивления может быть с короткой трубой, а главной его задачей становится свободный забор внешнего воздуха без каких-либо препятствий или существенных ограничений.
Распространенным вариантом тюнинга становится увеличение диаметра дроссельной заслонки. Установка впускного коллектора на доработанный модифицированный образец ведет к увеличению мощности. Тюнеры также устанавливают более толстую прокладку между впускным коллектором и блоком силового агрегата. Такую прокладку изготавливают из специального материала. Основной задачей прокладки является ограничение теплопередачи от блока двигателя к впускному коллектору. Это позволяет уменьшить нагрев впускного коллектора от блока и температуру внутри него. Более холодный впуск означает большую массу воздуха, что и приведет к итоговому приросту мощности.
Тюнинг топливной системы инжекторного двигателя: выбор форсунок
Наиболее частыми проблемами в процессе настройки современного автомобильного форсированного двигателя являются осложнения с подачей топлива. Эти трудности зачастую связаны с бензонасосом или инжекторными форсунками. Далее мы рассмотрим некоторые эффективные способы проверки топливной системы, а также поговорим о критериях выбора отдельных компонентов для замены.
Про форсунки
Распространенным и одновременно ошибочным мнением является то, что форсунки необходимо выбирать исходя из той мощности, которую может иметь двигатель. Можно встретить утверждения, что стандартных штатных форсунок на той или иной модели авто хватает только до условных 130 сил, других форсунок на этом же типе мотора уже до 160 сил и т.д. Такие заявления часто встречаются на просторах сети Интернет, обсуждаются на различных тематических форумах. Необходимо учесть, что замеры мощности на динамометрическом стенде (диностенде) никак не могут прямо указать на то, что производительности форсунок оказалось двигателю достаточно или имеется явная нехватка такой производительности.
Отмечены такие случаи, когда форсированные и предположительно исправные моторы после относительно непродолжительного движения (20-30 минут) в режиме максимальной скорости по трассе неожиданно отказывали. Эти же двигатели во время непродолжительных заездов до этого могли пройти без всяких сбоев 10, 20 и более тысяч км. Вскрытие таких агрегатов наглядно демонстрировало признаки обеднения смеси и наличие детонации. Изолятор на свече зажигания был белым, перегородки оказывались разрушенными, имелись выбоины на вытеснителях.
Основной проблемой являлся тот факт, что производительности форсунок в таких двигателях уже было мало с самого начала. Дело в том, что даже резкие старты со светофора и движение в режиме городского потока на относительно небольшие короткие отрезки с максимальными оборотами на обедненной смеси все равно не могло существенно и заметно повлиять на двигатель. Мотор очень недолго находился в подобных режимах, а элементы камеры сгорания успевали попросту остыть в промежуточный момент переключения. Это и позволяло мотору ходить несколько десятков тысяч километров.
Выезды же на трассу в режиме «педаль в пол» и продолжительные заезды на максимальных оборотах для такого двигателя оказывались губительными. Дополнительным фактором становились также возможные внешние погодные условия, которым не уделили должного внимания при настройке тюнингового ДВС. К таким факторам для примера можно отнести похолодание, что привело к увеличению плотности воздуха и обеднению смеси. Конечным результатом стал выход двигателя из строя. Для исключения подобных негативных последствий крайне важно знать основные критерии при выборе форсунок.
Производительность форсунки определяется по соотношению объема двигателя, эффективности процесса сгорания смеси и других процессов в двигателе, оборотов максимальной мощности агрегата. К этому утверждению можно добавить, что роторный двигатель требует на 20-30% более производительных форсунок при одинаковых мощностных показателях сравнительно с аналогичными форсунками для поршневого мотора. Рабочий процесс в двигателе Ванкеля имеет меньшую эффективность, наполнение воздухом в роторных моторах зачастую находится на заметно более высоком уровне.
Лучшим способом правильного подбора форсунок становится детальная консультация с настройщиками. Квалифицированные специалисты, которые настраивают силовые агрегаты, отлично представляют себе те требования по количеству топлива, которые будут необходимы для ДВС той или иной конфигурации.
При самостоятельной настройке двигателя самым распространенным и простым способом выбрать форсунки является определение максимального расхода воздуха силовым агрегатом. Для решения этой задачи вполне подойдет диагностическая программа любого типа. Нужно попросту снять лог разгона автомобиля при включенной 3-й передаче. Обратите внимание на пиковый показатель значения массового расхода воздуха, который выражается в килограммах в час.
Подсчитываем производительность форсунок
Отличным примером может послужить двигатель ВАЗ 2112 после небольшого тюнинга. Для такого двигателя увеличили рабочий объем, а максимальный показатель расхода воздуха после замеров составил 320кг/ч. Указанный агрегат в режиме максимальной мощности потребует состав смеси на отметке около 12.5. Коэффициент запаса производительности форсунок должен быть не менее 1.1. Количество таких форсунок равно числу цилиндров двигателя (4). Теперь можно вычислить необходимую производительность:
320кг/ч / 4 форсунки / 12.5 * 1.1 * 1000 г / 60 мин = 117 г/мин.
Справочник фирмы Bosch указывает, что производительность стандартных форсунок ВАЗ имеет отметку в 103.5 г/мин. Если учитывать плотность бензина на отметке в 0.75, тогда показатель составляет 137 см3/мин. Указанные данные явно демонстрируют, что для форсированного мотора таких форсунок будет недостаточно. Другой доступной в каталоге модификацией форсунок Bosch являются форсунки от модели ГАЗ «Волга». Их производительность составляет 150 г/мин. Для такового тюнингового двигателя от ВАЗ именно эти форсунки условно станут оптимально правильным выбором, так как в полной мере смогут удовлетворить потребность агрегата на всех режимах работы и обеспечат необходимый запас по топливу.
Несколько слов о турбо моторах
Если говорить о моторах, имеющих турбонаддув, тогда критерии подбора форсунок для таких агрегатов будут отличаться от атмосферных силовых установок. Для примера условно возьмем состав смеси 11.5 и коэффициент запаса 1.15. Получаем 950кгч / 4 / 11.5 * 1.15 * 1000 / 60 = 395 г/мин. Этот результат равен 527 см3/мин.
Подобрать форсунки для такого двигателя становится не самой простой задачей. В каталоге фирмы Бош максимальная производительность форсунок от Ford составляет 326.8 г/мин. Этот показатель равен 435 см3/мин. По этой причине для таких высокофорсированных турбо двигателей задействуют форсунки от Subaru WRX STI или от аналогичных производительных моделей.
Недостатки высокопроизводительных форсунок
На начальном этапе может сложиться впечатление, что чем больше форсунки, тем лучше для мотора во всех отношениях. Давайте разбираться в этом вопросе. Любые инжекторные форсунки имеют два наиболее важных параметра. Под такими параметрами понимаются динамический и линейный диапазон.
Динамический диапазон представляет собой диапазон интервалов впрыска. В таком временном диапазоне форсунка способна осуществлять подачу топлива. Данный показатель зачастую характеризуется понятием «минимальное время впрыска топлива». Под этим определением стоит понимать время открытия клапана форсунки. В верхней части нагрузки динамический диапазон ничем не ограничен, так как топливная форсунка на практике не может работать за пределами своего динамического диапазона. ЭБУ в процессе управления форсункой и топливоподачей обязательно учитывает эту особенность.
Линейный диапазон является диапазоном времен впрыска. Характеристика, которая связывает подачу топлива форсункой с тем самым временем открытия форсунки, подчиняется линейному закону. Указанный диапазон берет начало от «минимального линейного времени впрыска». Этот показатель больше минимального времени открытия форсунки.
Кода подача топлива находится на пиковой отметке, тогда подобная нелинейность начинает проявляться при максимальном приближении к загрузке в 100% . Характеристика связана с временем закрытия форсунки. Другими словами, топливная инжекторная форсунка попросту не успевает закрыться до начала следующего цикла. Получается, что линейный диапазон намного более узкий сравнительно с диапазоном динамическим. Стоит заметить, что чем больше окажется форсунка, тем уже будут диапазоны ее работы. Сужение диапазонов вызывает ряд сложностей.
Примером может послужить регулирование топливоподачи и характеристик смеси посредством лямбда-зонда и средств корректировки ЭБУ. За основу для блока управления положены именно линейные законы подачи топлива. Это означает, что регулирование при помощи лямбда-зонда будет правильно и корректно работать только при учете следующего:
Рассмотрим это утверждение на примере. Условно вернемся к двигателю в стоке 2112 и подключим регулирование по лямбда-зонду. Если значение минимального времени впрыска будет задано неверно, тогда двигатель заглохнет, либо произойдет подстройка под минимальное время, что повлечет срыв регулирования. Общий алгоритм будет неспособен обеднить смесь до нужных целевых значений подач на участке переключений.
Можно возразить, что современное программное обеспечение ЭБУ от альтернативных разработчиков учитывает эти нюансы, но практика все равно выявляет сложности. Что касается нелинейности при больших нагрузках, то данная характеристика особого влияния не имеет. Дело в том, что при возникновении таких существенных нагрузок регулировка по лямбда-зонду отключается. Хотелось бы добавить, что при широкополосном лямбда-регулировании во всех без исключения режимах работы агрегата такого отключения не происходит, что еще более усугубляет проблему.
Если учитывать данные нюансы, тогда вполне логично выбирать производительность форсунок с запасом больше только на 10-15% от того, что необходимо форсированному конкретному двигателю. Выбор нужного типа инжекторной форсунки должен быть обусловлен не минимальным временем открытия, а максимально возможной шириной линейного диапазона.
Распыление горючего
Не менее важным параметром является и то качество, которое обеспечивает форсунка при распылении топлива. Учитывать нужно и форму факела. Такая форма должна быть в обязательном порядке ориентирована на впускной клапан. Если говорить о качестве, тогда намного правильнее использовать те форсунки, которые обеспечивают лучшее распыление горючего. Качественный распыл оказывает огромное влияние на мощность силового агрегата и на расход бензина.
Вполне очевидно, что лучше распыляют топливо такие форсунки, которые при равном показателе производительности имеют большее количество отверстий. Высококачественные форсунки от Subaru WRX конструктивно получили 14 отверстий, другие форсунки могут иметь 4 таких отверстия, а некоторые форсунки могут и вовсе лить топливо сплошной струей.
Отмечен ряд случаев, когда одинаковые моторы на разных форсунках c одинаковой производительностью, но разным числом отверстий, демонстрировали разницу расхода до 5л на сотню километров. Лучшие показатели были у форсунок с большим числом отверстий и максимально качественным распылением и факелом. Такие форсунки стоят ощутимо дороже на начальном этапе, но последующая экономия на расходе топлива делает их выбор наиболее целесообразным, причем повышенная стоимость быстро компенсируется разницей в затратах на горючее при постоянно растущих ценах при заправках авто на АЗС.
Про топливный насос
В самом начале необходимо определить тот момент, когда штатного насоса уже не хватает для обеспечения двигателя необходимым количеством горючего для нормальной работы. Это происходит тогда, когда производительность инжекторных форсунок, установленных на ДВС, заметно возрастает. Подачи топлива штатным насосом в таком случае уже будет явно недостаточно.
Если рассмотреть стандартный и полностью исправный насос, который устанавливается на модели ВАЗ, то такое устройство имеет показатель производительности на отметке в 60 литров/час.
Показатель противодавления составляет 300кпа. Далее мы можем вычислить те форсунки, с которыми он сможет нормально работать при учете того, что регулятор давления является стандартным:
60 / 60 мин * 1000 cм3 / 4 форсунки = 250 сс/мин, что равно 187.5 г/мин.
Вычисления показывают, что такой штатный бензонасос способен работать на достаточном уровне с форсунками 191.9г/мин. во многих конфигурациях. Если же использованы производительные форсунки, которые по своим показателям производительности оказываются выше, тогда топливный насос подлежит надлежащей замене на более производительный вариант.
Если говорить о турбокомпрессорном моторе, тогда замена штатного бензонасоса однозначно производится в обязательном порядке. Режимы работы под сильной нагрузкой для такого насоса являются препятствием для обеспечения необходимой двигателю подачи топлива на таких режимах.
Сильно форсированные до 200 и более л.с. атмосферные двигатели, которые имеют 4 дросселя системы впуска, заслуживают повышенного внимания. Силовые установки после такого тюнинга являются такими агрегатами, которые закономерно не могут нормально работать со штатным насосом, имеющим стандартную производительность.
Для решения этой задачи можно воспользоваться продукцией различных фирм, которые выпускают производительные погружные или подвесные насосы, а также их элементы. Элементы могут быть совместимы со штатными корпусами стоковых насосов. Такие изделия способны развивать большее давление нулевой подачи сравнительно со стандартными. Топливный насос подбирают по критерию, аналогичному выбору форсунок. Речь идет о небольшом (около 10%) запасе по производительности насоса.
При установке бензонасоса с повышенной производительностью, к которым можно заслуженно отнести Walbro, а также насосы от Subaru WRX и т.п, необходимо увеличивать сечение провода от реле бензонасоса до самого насоса минимум в 2 раза.
Новый предохранитель для такого бензонасоса должен иметь характеристику в 15А. Обязательно стоит изучить в специальных источниках информацию касательно зависимости потребления тока (Амперы) для различных моделей тюнинговых насосов в зависимости от противодавления (бары) в топливной рейке (рампе).
Как проверить производительность топливного насоса?
Для качественной проверки показателей производительности насоса существует 2 способа:
- К первому можно отнести оценку давления топлива в рампе в режиме движения при большой подаче топлива.
- Ко второму относят непосредственное измерение производительности насоса при учете того противодавления, которое создает регулятор давления.
Стоит отметить, что второй способ является более точным и простым. Показатели производительности топливного насоса требуют тщательной проверки при возникновении любых подозрений по поводу потенциальных или явных проблем с системой подачи топлива. Такие проверки производительности жизненно необходимо осуществлять сразу после замены топливных инжекторных форсунок или замены самого бензонасоса.
Провести замеры нужно и тогда, когда планируется настройка исполняющей программы ЭБУ. Все это делается для того, чтобы иметь возможность сразу выявить или исключить проблемы по совместимости компонентов, по настройке электронного управления и т.д. Экономия времени достигается благодаря возможности выявить осложнения на раннем этапе. Необходимо немедленно заменить те компоненты топливной системы, которые при проверке оказались неисправными или не соответствуют требованиям, которые выдвигаются именно под Ваш конкретный двигатель.
Проверка на практике
Чтобы осуществить проверку по первому способу, указанному выше, Вам потребуется манометр. Указанный манометр должен иметь длинный топливный шланг. Необходимой длиной можно считать отметку около 1.5 метров. Дальнейшим шагом становится подключение манометра к топливной рампе и его вывод на лобовое стекло или в область под стеклоочиститель. Это можно сделать через кромку крышки моторного отсека.
Затем нужно включить зажигание, показания уже подключенного манометра приблизительно должны указывать на 300-380кПа, что будет зависеть от регулятора. Исследуйте все трубки и соединения на предмет течи и проверьте целостность. Если таковых отклонений выявлено не было, тогда полностью запускайте мотор. После этого необходимо произвести легкий старт, затем включить 3-ю передачу и нажать педаль газа до упора. Не отпуская педали газа и не меняя передачи, разгоняем машину до тех оборотов, пока не произойдет отсечка.
Когда обороты будут находиться в пределах указанной отсечки, нужно осуществить контроль над тем, как ведет себя стрелка-указатель на манометре. Показатель давления на манометре должен быть все теми же 300-380кПа, которые были отмечены на заглушенном моторе. Если заметно падение давления в пиковых режимах перед отсечкой, то это свидетельствует о проблемах в системе топливоподачи, которые нужно устранять. К таким проблемам можно отнести сетку бензонасоса, сам топливный насос, пережатую магистраль подачи топлива и т.д.
Второй способ проверки предпочтительнее по ряду причин. Главный плюс состоит в том, что нет никакой необходимости выезжать и разгонять автомобиль. Преимущества для машины вполне очевидны, ведь двигатель еще может быть не до конца настроен, а также может быть и вовсе не обкатан после использования в его обновленной конструкции тюнинговых элементов.
Для проверки берем заготовленную емкость на 5 литров. Неплохо подойдет простая тара для разлива питьевой воды. Следующим участником теста станет секундомер, который есть в большинстве электронных мобильных устройств. Завершают список оборудования для проверки 2 гаечных ключа (ключи на 17 или другие).
Обратите внимание, что такой способ проверки можно применить только на тех авто, где регулятор давления устанавливается в топливной рампе по классической схеме. Также должна обязательно присутствовать так называемая «обратка» (обраткой называют магистраль, по которой излишки топлива возвращаются обратно в бак с топливом).
Возьмите заготовленные заранее 2 гаечных ключа и ослабьте с их помощью соединение на обратной магистрали. Такое соединение может находиться в середине моторного щита над рейкой, слева от вакуумного усилителя или конструктивно в другом месте. Для облегчения поисков проследите следование обратной магистрали от регулятора до той точки, где осуществлен переход на кузов, а далее произведите разъединение в том месте.
На трубке может быть уплотнительное кольцо из резины, которое нужно сохранить для последующей обратной установки. Резиновый шланг, который будет вероятно еще иметь и гайку, нужно опустить в пустую и сухую емкость, о которой мы уже говорили выше. Далее необходимо снять пластиковый кожух или другие элементы, а затем обнаружить реле бензонасоса. Определить реле можно по темно-серому или проводу другого цвета внушительной толщины, который подходит к контактной группе. Указанное реле после обнаружения необходимо извлечь и замкнуть его контакты при помощи перемычки.
Наличие диагностической программы и ноутбука позволяет осуществлять управление и контроль за бензонасосом с помощью софта и оборудования, что исключает разбор панелей, снятие кожухов и т.д. С началом течи бензина в емкость нужно запустить секундомер. Когда наберется 5 литров бензина, тогда секундомер нужно отключить, затем отключить и топливный насос. Теперь вы можете на основе полученных данных рассчитать производительность имеющейся системы подачи топлива.
Представим, что 5 литров условно набралось за 5 минут, что означает 1 литр в минуту или 1000cc/min. Такой показатель соответствует исправному штатному бензонасосу. Далее полученную цифру нужно разделить на то количество топливных форсунок, которое установлено. В нашем случае это: 1000/4 =250cc/min на одну форсунку. Главной задачей этого теста является то, что он позволяет выявить исправность системы топливоподачи и правильность подбора компонентов.
Те двигатели, которые оборудованы турбокомпрессором, тестировать по второму способу сложнее. Сложность состоит в том, что дополнительно потребуется источник для создания избыточного давления. Для этой цели подойдет автомобильный компрессор для подкачки колес. Вторым необходимым дополнительным элементом станет ресивер. С такой задачей справится резиновая колесная камера или запасное колесо.
Ресивер-камеру нужно накачать до такого давления, которое планируется в дальнейшем подавать от турбокомпрессора. Наиболее часто это цифры на отметке от 0.7-1.5bar. Для проведения тестовых испытаний потребуется соединить ресивер при помощи шланга с входом регулятора давления топлива на топливной рампе. Это позволит обеспечить на мембране регулятора необходимый избыток давления. В процессе проведения теста нужно удостовериться в герметичности всех соединений.
Правильно эксплуатируем топливный насос
Как показывает опыт и практика, с топливным насосом и при условии правильной его эксплуатации намного меньше проблем, чем с его сеткой на входе. Если вдруг Вы отметили, что появились шумы или посторонние звуки в процессе работы насоса, тогда необходимо немедленно провести тесты его производительности теми способами, которые мы описали выше, или же обратиться за помощью к специалистам.
Если диагностировано существенное снижение производительности без видимых причин, тогда стоит заменить фильтрующий элемент-сетку на входе в топливный насос. Используйте только оригинальные сетки, которые поставляются в комплекте с тюнинговым насосом. Еще подойдут сетки от сторонних моделей авто с высокой мощностью. Остерегайтесь подделок, коими являются 95% сеток, доступных в розничных сетях. Производить установку таких сеток с высокопроизводительными насосами настоятельно не рекомендуется.
Как регуляторы давления влияют на показатели производительности
Влияние регуляторов давления на производительность форсунок и топливных насосов достаточно велико. Для примера можем рассмотреть стандартный регулятор давления в топливной рейке ВАЗ. Такой регулятор рассчитан на давление в 300кПа.
Можно найти в продаже тюнинговую версию такого регулятора ВАЗ, но уже рассчитанного на давление в 380 кПа. От штатной версии он отличается тем, что там установлена другая пружина. Другие виды регуляторов могут быть оборудованы винтом, который позволяет осуществлять микроподстройку давления регулятора. Допускается коррекция в очень ограниченных рамках, которые не превышают 1-2%. На многих автомобилях иностранного производства регуляторы давления имеют показатель в 400кПа.
Для тюнинга топливной системы это интересно тем, что повышение давления в топливной рейке позволяет добиться прироста в показателях производительности топливных форсунок. Обычно производительность форсунок в различных каталогах указана в миллиграммах в минуту при определенном давлении регулятора.
При всех кажущихся очевидными плюсах сильно обольщаться заранее не стоит. Нужно помнить, что увеличение давления способно повлечь изменения в форме факела топливного впрыска и негативно повлиять на общий ресурс и срок службы бензонасоса. Повышение противодавления в топливной рейке автоматически уменьшает подачу топлива насосом. Так что использовать замену регулятора давления лучше только в особых случаях. Некоторые конфигурации тюнингового мотора диктуют такие условия, когда использование нестандартного регулятора давления и вовсе лишено всякого смысла.
Атмосферный мотор имеет такое противодавление, которое равно давлению регулятора. Моторы с турбокомпрессором имеют противодавление, которое равно сумме давления регулятора и давления избытка. Условное использование регулятора давления на 300кПа в конструкции мотора с турбокомпрессором потребует пересчета производительности топливных насосов 165 и 255 л/ч. как 120 и 240 л.ч.
В турбо моторах, а так же в паре со старыми насосами, крайне не рекомендовано использовать регуляторы более 300кПа. Использование таких регуляторов будет означать создание очень больших нагрузок на насос и топливную систему автомобиля в целом. Для справки можно добавить, что многие иномарки с турбиной имеют регуляторы с показателем в 250кПа.
Проверяем топливную систему на герметичность и анализируем потребление тока бензонасосом
Если имели место любые вмешательства в топливную систему, особенно в те элементы, которые отвечают за подачу топлива, тогда обязательной необходимостью является безотлагательная проверка герметичности такой системы. Проверять топливную систему нужно после замены форсунок и/или бензонасоса, а также других элементов. С особой тщательностью нужно проводить проверку после замены бензонасоса на более мощный.
Для проверки заведите мотор и начните проводить поэтапный визуальный осмотр всех соединений и топливных магистралей на предмет утечки горючего и целостности элементов. Малейшая утечка топлива и даже появление стойкого запаха бензина уже являются недопустимыми. Необходимо выявить проблемные места и устранить течи и другие неприятности при их обнаружении.
Если Вы не обнаружили утечек, тогда пережмите резиновый шланг «обратки». Осуществить эту процедуру очень просто. Пригласите помощника, а далее дросселем создайте чуть более высокие обороты сравнительно с режимом холостого хода. Натяните шланг и сложите его так, чтобы сложенная часть стала похожа на литеру Z. Пережмите сложенный таким образом шланг в ладони. Продолжайте удерживать шланг в пережатом состоянии и попросите помощника произвести повторный осмотр всех соединений топливной системы, ее шлангов, элементов и магистралей. При обнаружении утечек немедленно их устраняйте.
Что в сухом остатке
Как Вы уже наглядно убедились, тюнинг топливно-воздушной системы является вполне реальной процедурой с высокой результативностью только тогда, когда итоговая мощность мотора существенно повышена. Перенастройки и изменения в конструкции топливной системы не ограничиваются заменой только форсунок и бензонасоса, а подразумевают целый комплекс операций для правильной работы всех систем и общего увеличения мощностных характеристик двигателя.
Доказательством являются многочисленные отзывы о негативных последствиях такого решения. В двигатель через «нулевик», особенно летом и при обычной эксплуатации в городе или на проселочных дорогах, попадает намного больше пыли и грязи, которая в изобилии присутствует на пыльных обочинах.
Намного более частая замена такого фильтра дополнительно ставит целесообразность его установки на обычный автомобиль под большое сомнение. Для стоковых машин прирост мощности после установки «нулевика» скорее просто желание самого владельца почувствовать какие-либо улучшения. А кто ищет, тот всегда найдет, хотя в реальности это может быть далеко не так.
Хотелось бы добавить, что подходить к вопросу тюнинга нужно уверенно, ответственно и с полным пониманием процесса. Настоящий энтузиазм и грамотный тюнинг обязательно позволят смело и без поломок крутить Ваши мощные форсированные моторы сотни тысяч километров в любых режимах!
Увеличение мощности атмосферного и турбированного двигателя. Глубокий или поверхностный тюнинг ДВС. Модификация впускной и выпускной системы. Прошивка ЭБУ.
Топливные карты, чип-тюнинг и тюнинг-бокс. Влияние ЭБУ на состав рабочей смеси. Зависимость показателя AFR от различных режимов работы двигателя, детонация.
Какой срок службы воздушного фильтра. Через сколько километров производится рекомендуемая замена. В каких случаях и почему нужно менять фильтр раньше срока.
Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.
Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.
Завоздушивание топливной системы дизеля: признаки неисправности и диагностика. Как самостоятельно найти место подсоса воздуха, способы решения проблемы.
Тюнинг инжектора своими руками
Выпускаемые с завода автомобили не способны полностью раскрыть свои динамические характеристики, так как они ориентированы на среднестатистического пользователя. Доработка авто путем перехода от карбюратора к инжектору и последующий чип-тюнинг позволяют улучшить показатели мощности и экологичности, а также повысить надежность железного коня.
Переделка карбюраторного двигателя в инжекторный
Для установки электронного впрыска топлива вместо карбюратора потребуется переделка топливной системы и установка датчиков. После переделки подкапотное пространство преобразится, как показано на рисунке ниже.
Уход от карбюраторной системы питания рекомендуется по инструкции ниже. Для примера рассматривается установка инжектора на ВАЗ 2107.
- Слить охлаждающую жидкость. Для удобства проведения работ желательно убрать весь антифриз из системы. Допустимым является снижение уровня тосола ниже головки блока цилиндров;
- Произвести демонтаж карбюратора;
- Открутить крепления коллекторов;
- Для удобства выполнения работ рекомендуется снять прерыватель;
- Снять шкив с коленчатого вала;
- Установить новую переднюю крышку двигателя. В автомобилях ВАЗ 2107 с инжектором она идет с местом для датчика коленвала;
- Заменить шкив на новый;
- Сверить совпадение меток.
Есть несколько вариантов, как переделать карбюраторный ВАЗ 2107 путем установки инжектора при установке головки блока цилиндров:
- приобретение сборной головки 2124;
- перестановка деталей с родной ГБЦ на новую инжекторную;
- растачивание старой, классической головки блока цилиндров под овальные окна впуска под форсунки и дополнительные шпильки.
После установки ГБЦ требуется произвести монтаж следующих элементов:
- рампа с форсунками;
- ресивер;
- датчик детонации;
- фильтр тонкой очистки.
Управление зажиганием осуществляется специальным модулем. Так как в карбюраторной версии часто данный элемент не предусмотрен, то и места для его установки нет, поэтому каждый автовладелец самостоятельно выбирает место, где ему удобно смонтировать модуль управления. Рекомендуемой является площадка возле бачка с тормозной жидкостью, так как воздействие температуры двигателя в этом месте минимально. Низкое влиянии тепла благотворно влияет на надежность модуля и его долговечность.
Завершающим этапом установки инжектора является работа с электропроводкой. При выполнении данной операции следует придерживаться правил:
- минимальное использование клемм, так как они повержены окислению в процессе эксплуатации;
- точное соблюдение цветовой разметки, что облегчит последующие внесение изменений и ремонт;
- правильный подбор длины электропровода.
Выполнив тюнинг таким образом, автовладелец избавится от всех проблем, которые преследуют карбюраторные двигатели.
Преимущества получаемые при тюнинге инжекторного двигателя
Тюнинг инжектора способствует полному раскрытию потенциала двигателя автомобиля. Обусловлено улучшение работы двигателя следующими факторами:
- порции подаваемого топлива становятся более точно дозированными и зависят от режима работы двигателя;
- уменьшение доли несгоревшего бензина в выхлопе приводит к снижению загрязнения окружающей среды;
- повышение скорости реакции на нажатие педали газа;
- чувствительность к нагрузке на двигатель позволяет подавать оптимальное количество топлива;
- повышение КПД двигателя в результате полного сгорания порции подаваемого топлива;
- в результате перепрошивки электронного блока управления можно избавится от первоначально неисправленных багов;
- все изменения, вносимые в электронный модуль, являются полностью обратимыми;
- холостые обороты становятся более стабильными и менее зависят от температуры окружающей среды.
Обычно тюнинг инжектора сопровождается приростом мощности двигателя до 20 лошадиных сил. В случае, если главная цель тюнинга — повышение экономичности автомобиля, то столь существенного прироста лошадок не наблюдается. Рекомендуемой золотой серединой вносимых изменений является максимальное улучшение динамических характеристик, сопровождающиеся приемлемым увеличением расхода топлива.
Начало чип-тюнинга
Результатом чип-тюнинга инжектора является не только изменение динамических характеристик автомобиля, но и продление срока службы системы питания и цилиндропоршневой группы. Проводить все изменения требуется на полностью исправном автомобиле, так как при наличии технических неисправностей получить желаемый результат от тюнинга становится затруднительным.
Начинать чип тюнинг необходимо с выбора программного обеспечения. Источниками необходимого ПО могут быть:
- Разработки тюнинговых сервисных центров. Доступа к данным программам у обычного автовладельца часто нет, поэтому для перепрошивки модуля потребуется обращение в специализированное ателье;
- Выложенные в открытый доступ ПО, созданное другими автовладельцами. К данному способу чип-тюнинга следует отнестись с осторожностью, так как большинство программного обеспечения не проходит испытания на влияние на двигатель, что может быстро вывести его из строя или ухудшить динамические характеристики;
- Самостоятельно написать исполнительный код. Такой вариант подходит только автолюбителям, разбирающимся в программировании и имеющим возможность проконтролировать параметры двигателя по завершению тюнинга.
При недостаточных знаниях и отсутствии программного обеспечения, в качестве которого автовладелец уверен, доверять модернизацию лучше специализированным мастерским. Чип-тюнинг хоть и является обратимой операцией, но эксплуатация автомобиля с неправильным ПО способна значительно снизить ресурс силовой установки и топливной системы.
Самостоятельный тюнинг
Начинать перепрошивку модуля следует с его демонтажа. Для этого необходимо отсоединить идущие к электронному блоку управления провода и ослабить крепежи. После извлечения ЭБУ следует перейти к подбору нового программного обеспечения.
Выбор оптимального ПО происходит по критериям:
- режим работы системы впрыска при прежней программе;
- токсичность и состав отработанных газов;
- желаемый расход топлива;
- динамические характеристики двигателя до и после тюнинга;
- состояние остальных сопутствующих узлов автомобиля.
Далее при помощи стационарного компьютера либо ноутбука происходит перезапись памяти электронного блока управления. Во время записи следует избегать перемещений модуля и шлейфов, так как это может привести к возникновении ошибок в работе программы.
Выполнив перезапись программного обеспечения, требуется аккуратно смонтировать электронный блок управления назад в автомобиль. Необходимо избегать любых механических повреждений при выполнении манипуляций с модулем. В отличие от программных ошибок физическое повреждение элементов системы питания невозможно устранить без финансовых затрат.
Выполнив тюнинг инжектора, важно протестировать автомобиль в различных режимах работы. Нестабильные обороты двигателя, чрезмерный расход топлива или провалы при нажатии на педали газа говорят о неподходящем программном обеспечении. Эксплуатировать автомобиль, если наблюдаются ухудшения какого либо параметра, запрещено, так как это приведет к чрезмерному износу узлов и скорому капитальному ремонту.
Тюнинг топливной системы двигателя
Информационная статья в разделе TT.Топливно-воздушная смесь – смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы. Для нормальной работы двигателя нужно правильное соотношение воздуха и топлива. Сбалансированная смесь имеет пропорцию 14,7:1 (на 1 часть топлива приходится 14,7 частей воздуха).
Если увеличить количество топлива, смесь станет богатой, если уменьшить – бедной. Для большинства автомобилей при эксплуатации в стандартных условиях оптимальной является смесь сбалансированная смесь. В результате сгорания такой смеси выделяется много тепла. Карбюратор/инжектор, находясь под нагрузкой (когда машина разгоняется), начинает понемногу обогащать смесь.
Это способствует уменьшению температуры во время горения и помогает избежать детонации и неисправности двигателя.Воздушный потокДанный вопрос был рассмотрен в статье, посвященной тюнингу впускной системы. В продолжение темы впуска, поговорим о других составляющих этой системы, а также рассмотрим вопрос о подаче топлива.Датчик воздушного потокаНа автомобилях с инжекторной системой подачи топлива, воздушный фильтр прикреплен к датчику воздушного потока, или по-другому расходомеру воздуха, датчику массового расхода воздуха (ДМРВ) или датчику плотности потока (или MAF — Mass Air Flow). Как бы он ни назывался, предназначение у него одно – оценивать количество поступающего воздуха в двигатель. Сила и скорость воздушного потока обычно измеряется двумя видами датчиков: тепловыми и лопастными (напорными). Есть еще другие типы датчиков, они менее распространены, поэтому речь о них не пойдет.Тепловой датчик воздушного потокаКорпус датчика защищен проволочной сеткой, а для измерения скорости воздушного потока в нем имеется проволока. Решетка не допускает попадание грязи на проволоку, предотвращая поломку устройства. Некоторые мастера по тюнингу предпочитают устанавливать тепловой датчик без проволочной сетки. Так можно увеличить поток воздуха, поступающего в двигатель, примерно на 2%, но вместе с тем ускорится выход из строя датчика.Лопастной (напорный) датчик воздушного потокаУ такого датчика есть подвижная заслонка, которая натягивается пружиной. Другими словами, это просто лопасть на пружине. Чем больше растянулась пружина – тем интенсивнее напор воздуха. Напорный датчик имеет более жесткие ограничения, чем тепловой, но считается самым надежным.На этом завершим повествование о датчиках воздушного потока. Перед тем, как установить тот или иной вариант, важно убедиться, что он будет корректно работать с имеющимся электронным блоком управления. В ряде случаев придется перепрограммировать бортовой компьютер.
Корпус дроссельных заслонок Многие увеличивают диаметр отверстия дроссельной заслонки путем уменьшения толщины внутренней стенки корпуса. В этом случае придется заменить лопасть большей по размеру. В идеале размер отверстия должен быть точно таким же, как у воздухозаборного канала.
В продаже имеются дроссельные заслонки увеличенного диаметра, однако придется изменять настройки холостого хода. Чтобы увеличить приток воздуха через корпус заслонки можно пойти другим путем: отшлифовать заслонку, то есть сгладить все неровности и острые углы. Это то же самое, что и портирование головки блока цилиндров.
Предупреждение: установка увеличенной дроссельной заслонки повысит приемистость и на малых оборотах может появиться неравномерность хода, поскольку даже при малейшем нажатии на педаль газа, заслонка будет открываться шире, чем стандартная. Чтобы этого не произошло, можно установить заслонку с двумя перегородками. Они работают следующим образом: одна перегородка открывается на низких оборотах двигателя, но как только обороты возрастают, открывается вторая.
К двигателю можно крепить две и более дроссельные заслонки, по одной на каждую воздухораспределительную камеру. Но во время монтажа придется повозиться.
Впускной коллекторСистема впрыска топлива с электронным управлением или более известный вариант названия «инжекторная».
В инжекторном двигателе вместо карбюратора установлена одна или несколько топливных форсунок, которые распыляют бензин во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры (воздух для образования топливно-воздушной смеси подается в коллектор с помощью дроссельного узла).
Основное предназначение впускного коллектора заключается в том, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха или рабочей смеси между цилиндрами.
Воздухораспределительный механизмПредназначен для распределения воздуха по цилиндрам. Шаблонные газораспределительные механизмы по большому счету не эффективны, поскольку в одни цилиндры они подают больше воздуха, а в другие меньше. Получается, что цилиндры работают с разной производительностью. При распределении воздуха очень важна форма и размер камеры.
НаправляющиеЭто трубки, которые идут от газораспределительной камеры к головке блока цилиндров. Их длина влияет на мощность, причем как на высоких оборотах двигателя, так и на низких, а от диаметра зависит пиковая мощность.
Отметим, что диаметр распределительных трубок зависит от пожеланий владельца автомобиля, а также от предназначения самого автомобиля. Перед тем, как менять штатные трубки на увеличенные, нужно посоветоваться с профессионалом.
Вообще, трубки большего диаметра создают пиковую мощность на высоких оборотах двигателя, но, когда двигатель работает на низких оборотах, они не прибавляют мощности. По этой причине их рекомендуется устанавливать на спортивных автомобилях и драг карах. То же самое можно сказать и о длине трубок, от которой зависит мощность и производительность.
Подача топливаДля обычного автомобиля штатной системы подачи топлива вполне достаточно. Но если машина подвергалась тюнингу – увеличение воздушного потока, установка дроссельной заслонки увеличенного диаметра, изменение системы впуска, замена штатного воздушного фильтра, установка механического нагнетателя или турбонаддува, расход топлива увеличивается. Количество топлива, поступающего в инжектор, регулируется электронным блоком управления. При этом бортовой компьютер учитывает количество воздуха, его плотность, нагрузку на двигатель и температуру. Однако датчики и блок управления имеют ограниченное количество переменных, поэтому для увеличения подачи воздуха и топлива может потребоваться перепрограммирование (прошивка). Это не относится к карбюраторным двигателям.
Слишком большое количество топлива, также как и его нехватка, могут привести к повреждению двигателя.
Топливный насосТопливный насос должен перекачивать максимальное количество топлива (до определенного предела).
Увеличение давления топлива потребует увеличения скорости подачи топлива через топливный насос. Для этого нужен насос большего размера. Его рекомендуется устанавливать на спортивных автомобилях.
Однако если использовать автомобиль исключительно для спокойной езды, то штатного насоса будет вполне достаточно.
Механический топливный насосПрименяется для карбюраторных двигателей. Они оснащены рычагом, который контактирует с кулачком распределительного вала, а он в свою очередь толкает диафрагму топливного насоса вниз, в результате чего топливо поступает в насос.Электрический топливный насосУстанавливается на карбюраторных и инжекторных автомобилях. Такие насосы создают избыточное давление и проталкивают бензин по топливным каналам. На старых инжекторных моделях электрический топливный насос находился за пределами бензобака. На некоторых моделях было предусмотрено два таких насоса, один располагался внутри бензобака, а второй за его пределами. На современных автомобилях топливный насос находится в бензобаке. Сегодня есть возможность на старых карбюраторных машинах устанавливать электрические топливные насосы взамен механических.Топливный фильтрВажно, чтобы фильтр был чистый. Промыть фильтр можно бензином (в противоположном направлении подачи топлива), а можно просто продуть напором воздуха под давлением.Регулятор топливного давленияЕго предназначение – регулировать давление топлива. Как уже отмечалось ранее, увеличение воздушного потока требует дополнительного топлива и своевременную его подачу для реакции горения. Автомобили с механическими нагнетателями и турбокомпрессорами, а также все автомобили с усовершенствованной системой наддува окажутся в выигрыше за счет установки такого регулятора. Он полезен также и на обычных автомобилях с улучшенной/переделанной системой впуска. Сегодня в продаже имеются регулируемые стабилизаторы топливного давления, но они требуют правильной установки, поэтому лучше обратиться к специалистам.Топливные форсункиВо-первых, форсунки не должны быть забиты грязью, иначе это приведет к некорректной работе автомобиля. По этой причине их нужно периодически проверять, использовать синтетические очистительные присадки. Если форсунки основательно забиты, придется их снять и «замочить» в очищающем растворе. Беда современных инжекторов в том, что добраться до форсунок через всевозможные провода и патрубки весьма проблематично, придется как минимум половину из них снимать.Если двигатель модифицирован, ему необходимы форсунки большие по размеру для того, чтобы обеспечить его необходимым топливом. Потребность в дополнительном топливе создает необходимость в более высоком давлении топлива. Если ваш двигатель работает нормально с имеющимися форсунками, давление топлива достаточное, чтобы оно могло поступать в двигатель в необходимом количестве, тогда не стоит прибегать к замене форсунок на увеличенные.
Примечание: всегда нужно учитывать степень модификации двигателя. В ряде случаев для обеспечения корректной работы топливно-индукционной системы потребуется заменить датчик расхода воздуха.
Если изменения параметров двигателя незначительные, по этому поводу можно не беспокоиться. Необходимо перепрограммировать блок управления (если был сделан «капитальный» тюнинг двигателя).
При небольших доработках бортовой компьютер прошивать не придется.
КарбюраторСегодня существует множество типов карбюраторов, различающихся по форме, конструкции и размерам. Ошибка большинства заключается в том, что они устанавливают карбюратор слишком большого размера. Это приводит к снижению производительности и приемистости машины.
Размер карбюратора должен соответствовать формуле: (максимальные обороты х объем в кубических дюймах) / 3456 х объемный КПДОбъемный КПД – это количество воздуха, которое двигатель может продвигать исходя из своего общего объема. Например, если объем двигателя равен 302 куб.
дюйма, и его КПД составляет 85%, тогда объемный КПД будет равен 0,85 (257 у.е.)
Как уже отмечалось, существует множество видов карбюраторов, но важно подобрать наиболее подходящий вариант для своего автомобиля. Некоторые карбюраторы можно назвать настоящими произведениями искусства, другие приведут в изумление многих, когда они заглянут в моторный отсек. Так что выбор за вами.
Впускной коллектор Через впускной коллектор проходит и воздух, и топливо в карбюраторных двигателях.Он работает по такому же принципу, что и коллектор «сухого потока». Однако через него проходит не только воздух, но и бензин, поэтому проходящий воздух, смешиваясь с бензином, становится тяжелее.
Скорость прохождения смеси по топливным патрубкам из газораспределительной камеры в двигатель влияет на производительность автомобиля.
Существует большое количество вариантов тюнинг вариантов впускных коллекторов.
Популярностью пользуются двойные плоские впускные коллекторы, которые создают вакуум и засасывают воздух в цилиндры. Также имеются одинарные плоские коллекторы, которые тоже можно устанавливать. Все зависит от того, что именно планируется улучшить в машине. Ошибиться с выбором и установить неподходящий впускной коллектор – уменьшить мощность двигателя и управляемость.
Как и при любом другом тюнинге, установка карбюратора требует, чтобы все соединительные патрубки, идущие к впускному коллектору, распредвалу и головке, идеально совпадали.
РекомендацииОтносительно воздуха
- Установка корпуса дроссельной заслонки, а также топливных патрубков – это дело специалистов. Если вы хотите, чтобы все было установлено правильно, найдите тюнинг ателье, хорошо разбирающееся в данном вопросе, у которого есть необходимый для работы инструмент.
- Сначала убедитесь, что топливная система требует доработки. Может она работает исправно, и без вмешательств можно обойтись. Если что-то нуждается в замене – заменить, но первоначальное внимание нужно уделять давлению топлива.
- Стоит поискать запчасти подходящие для вашего автомобиля. Может вам повезет, и вы найдете родные запчасти, ну или более-менее подходящие. Это избавит вас от множества хлопот при установке.
- Всегда помните, что больше – не значит лучше.
- Убедитесь, что все компоненты будут корректно работать после доработки (датчики, блок управления, измеритель воздушного потока и т.д.).
- Вы должны осознавать риски, ведь если топливно-воздушная смесь получится в результате плохого качества, двигатель может серьезно пострадать. Перед тем, как что-то менять, обязательно проконсультируйтесь с мастером.
Разбудить ураган: как правильно форсировать турбомотор — КОЛЕСА.ру – автомобильный журнал
Тюнинг атмосферников долгое время был крайне востребованным, ведь в автоспорте наддув был под запретом, как «читерский» способ увеличения мощности, к тому же слабо применимый к гражданским машинам.
Но все поменялось к концу 90-х годов.
Турбонаддувные моторы прочно прописались сначала под капотами премиальных и спортивных машин, а затем, после введения моды на тотальный даунсайз, и под капотами малолитражек.
Сейчас в Европе атмосферные моторы – просто исчезающий класс. Более того, моторов объемом больше 1,6 литра на машинах до D-класса включительно попросту больше нет.
Турбонаддув стал массовым явлением, к которому волей-неволей приобщаются все покупатели европейских машин. Конечно, можно купить японский.
Но стоит ли? Ведь и в обычной эксплуатации «турбосилы» проявляют себя хорошо, а уж при тюнинге…
Будем честными. Затраты на тюнинг атмосферных моторов не оправдывают себя, значительные вложения приводят к росту мощности, но вместе с тем внешняя характеристика мотора – ВСХ – становится крайне неудобной для передвижения, ведь мотор придется ожесточенно «крутить».
Неудивительно, что сейчас большую часть высокофорсированных моторов предпочитают наддувать. Тюнинг атмосферных двигателей остается лишь там, где турбонаддув все еще запрещен – например, в некоторых дисциплинах автоспорта. Если же ограничений нет, то преимущество у этого метода подавляющее.
Общий смысл турботюнинга
Если мотор форсируется наддувом, то мы наращиваем мощность за счет массы воздуха и, как следствие, крутящего момента.
Вы наверняка уже знаете, что мощность – это расчетный показатель, который зависит от момента и скорости вращения коленвала, а значит без труда сделаете вывод: если есть момент, то обороты можно особо не наращивать. Стало быть – облегченная поршневая группа, как у атмосферников, нам тут ни к чему.
И даже если высокие обороты нужны, то… нужно просто усилить конструкцию – за счет снижения КПД высокие обороты все равно достижимы, и этот путь форсирования не закрывается. Поскольку нагрузка на наддувный мотор больше, то конструкцию максимально усиливают, ведь она должна передавать больший крутящий момент.
Значит, нам понадобятся усиленные стальные шатуны, хорошо противостоящие детонационным ударам, а также усиленные поршневые пальцы и кованые поршни, способные выдержать большой тепловой поток и нагрузки.
При высокой нагрузке требуется хорошее охлаждение, поэтому пригодятся более толстые поршневые кольца, толстое же днище поршня, более высокий жаровый пояс, усиливающие вставки, более мощные маслофорсунки.
Клапаны, особенно выпускные – особо жаростойкие, с натриевым наполнителем и никакого титана – он при таких нагрузках точно «потечет». Максимум специальная металлокерамика в гоночных конструкциях – она лучше металла держит температуру и выдерживает высокие механические нагрузки.
Даже сам блок цилиндров часто требует усиления, особенно в нижней своей части, которая непосредственно воспринимает нагрузку от коленчатого вала и коробки передач. Особая роль у коленчатого вала. Он должен выдержать все: и высокую нагрузку, и горячее масло, и деформации блока под нагрузкой, а значит его придется сделать с очень большим запасом прочности.
Казалось бы, это все достаточно сложно, много элементов требуют усиления – куда больше, чем при форсировании мотора по оборотам.
Но поскольку нагрузка на поршневую группу при увеличении оборотов растет квадратично, а при увеличении наддува – линейно, и лишь поршням достается сильнее, то игра стоит свеч. Это банально проще выполнить.
Да и турбированный мотор «в стоке» часто имеет уже оптимизированную по этим параметрам конструкцию, при дальнейшем форсировании доработки потребуются лишь при очень значительном повышении мощности. Не зря столь популярен и эффективен чип-тюнинг.
Ладно, железо мы доработали. А что со впуском? Помимо общего улучшения продувки его конструкцию почти не усложняют. Резонансные явления играют свою роль, но при работе «в бусте» особой роли не имеют. Тонкая проработка требуется или для получения максимальной экономичности, или для реализации максимальной мощности при наличии ограничений на степень наддува или применяемые типы турбин.
За степень наполнения отвечает в основном турбокомпрессор и согласование его характеристик с двигателем, а также точность настройки на всех режимах работы двигателя.
Вот впускные каналы прорабатывают тщательно: закрутить нужный «вихрь» в камере куда важнее лучшего наполнения. Ведь это обеспечит лучшее сгорание, меньшую детонацию, высокую степень сжатия и наддув. А значит будет выше и мощность.
Потерями на всасывание можно пренебречь – турбина наддует.
Кстати, столь популярный в атмосферном тюнинге «портинг» ГБЦ на турбомоторе должен выполняться с большой осторожностью именно потому, что заводская конфигурация впуска эти нюансы учитывает.
А сделав каналы шире, можно убрать столь необходимое закручивание потока на каких-то режимах работы или же изменить соотношение между вертикальными и горизонтальными вихрями.
В итоге при настройке мощность будет меньше, чем была бы без подобной доработки.
Короче, за тюнинг турбомотора нужно браться только в том случае, если вы действительно специалист. Дилетанты и недоучившиеся автомеханики могут запороть мотор, не добившись существенного эффекта.
Детали, которые мы поменяем
Если вы собираетесь поднимать мощность на 30-50%, то помимо чип-тюнинга вам понадобятся новая турбина для наполнения на высоких оборотах, хороший интеркулер и доработка топливной системы. Железо мотора рассчитано обычно с запасом, его можно не трогать.
А вот если вы задумали поднять отдачу вдвое или даже больше, то без замены блока цилиндров, шатунов и коленвала вряд ли обойтись. Все будет больше похоже на постепенное замещение почти всех деталей мотора на более крепкие.
Но что, если вы ожидаете прирост от 50 до 80%? Тогда все не так страшно, но с железками повозиться придется. Про коленвал уже сказано было – он нужен усиленный, с лучшим охлаждением.
Сам блок цилиндров может остаться штатным, но его усиливают, а также принимают специальные меры по подготовке.
Если конструкция блока так называемый Open-deck, то есть с открытой сверху рубашкой охлаждения цилиндра, то ставят термофиксаторы – элементы, повышающие жесткость блока и связывающие цилиндры с наружным корпусом блока или даже специальную усиливающую пластину. Сами цилиндры могут быть загильзованы высоколегированным чугуном, более прочным и химически стойким.
Специально подготовленный блок цилиндров может иметь увеличенную жесткость за счет большей высоты стенок. Тут будут более толстые бугели крепления коленвала, более прочная резьба в блоке цилиндров…
Головка блока цилиндров дорабатывается не менее тщательно. Убираются все компромиссные элементы серийного изготовления, каналы впуска и выпуска растачиваются для получения оптимальной пропускной способности и степени завихрения. Оптимизируется течение жидкости в ГБЦ, направляющие и седла клапанов изготавливают из усиленных материалов с более высокой точностью и индивидуально проверяют.
При повышении давления и температуры в камере сгорания нагрузка на прокладку ГБЦ растет многократно. Прокладку, соответственно, нужно применять цельнометаллическую. И очень прочно ее закреплять.
Плотность газового стыка можно обеспечить только перейдя на шпильки – они более прочно держатся в блоке цилиндров, меньше деформируя резьбу при затяжке.
Еще для улучшения газового стыка с ГБЦ делают канавки под одноразовые медные уплотнительные кольца или буртик на гильзе для надежной фиксации цельностальной прокладки.
Шатуны тоже обзаводятся шпильками, если вдруг ранее использовалась конструкция с болтами. Логика такая же, как с крепежом ГБЦ: меньшая деформация при затяжке и лучшая работа резьбы при высокой нагрузке.
Полный список доработок даже у изначально турбированного двигателя может оказаться куда больше, ведь максимальная мощность бывает более 1 000 сил при изначальных 200, а ресурс мотора определяется по самому слабому звену.
Фактически, при высокой степени форсирования количество элементов, оставшихся без доработки, стремится к нулю.
Естественно, качество работы по установке и подготовке элементов должно быть максимально высоким, поэтому серьезный тюнинг – дело крайне затратное. Сложные сплавы и высокая точность мехобработки, точный расчет деталей вряд ли когда-нибудь упадут в цене.
Примеры
Впрочем, не будем тратить слова – обратимся к кейсам. Сколько стоит качественный атмосферный тюнинг, вы уже знаете. Теперь поищем удачные варианты для моторов с турбонаддувом. Примеров опять же будет два: с весьма популярным вариантом доработки фольксвагеновского EA888 и куда менее популярным, но не менее интересным мотором от «классиков наддувного жанра» Saab.
Именно шведы были пионерами применения наддува на гражданских машинах.
Porsche 911 Turbo мог купить далеко не каждый, а вот «победитель турбоямы» Saab 99 Turbo был уже куда более массовой и доступной машиной.
Динамика Saab 9000 с наддувным мотором на дорожных скоростях была лучше, чем у того же Porsche, за счет внедрения новых идей его регулировки. Линейка моторов Saab начала двухтысячных годов – вся с турбонаддувом.
Точка отсчета – двигатель B205E, мощность 150 л. с., крутящий момент 240 Нм. В спортивных состязаниях почти не засветился, разве что в Hill Climb. Зато в заезде Long Run на треке Talladega в США машина с более ранней версией этого двигателя B204L прошла 25 тысяч миль на скорости 227 километров в час без проблем с мотором.
Поскольку мотор шведский, то и тюнинг на него пусть будет шведский. Например, от MapTun Performance.
Получить на этом моторе 225 лошадиных сил не стоит почти ничего. Это чистый чип-тюнинг, мотор в исполнении BioPower это позволяет. Всего 447 евро – и сертификат ваш.
Гарантия и разрешение на движение по дорогам с таким мотором – тоже. Итог – 225 л. с. и 340 Нм момента.
Максимум, на что вам придется потратиться, это на новые, более «холодные» свечи, но это расходники, так что в счет их не включаем.
А вот 240 лошадиных сил уже даются сложнее, некоторые комплекты чип-тюнинга доходят и до этой планки, но MapTun рекомендует уже с «кит» за 688 евро, который включает в себя новые форсунки производительностью 630 «кубиков» в минуту, комплект для их установки и новые свечи. Собственно, все. На выходе уже 240 л. с. и 360 Нм на топливе Е85 и 225 л. с и 340 Нм на обычном АИ-98.
Настоящий тюнинг начинается с планки 245-250 л. с. Если в вашем распоряжении нет чудесного топлива Е85, не расстраивайтесь. Всего за 1 002 евро вы можете получить 245 л. с. и 365 Нм на АИ-98. Комплект дополнительно включает в себя новую систему выпуска после катализатора и новый турбокомпрессор Mitsubishi TD04-15.
Следующий лимит, 270 л. с., дополнительно включает в себя уже спортивный воздушный фильтр, полностью новую выхлопную систему и небольшую доработку впуска. Стоить это будет уже 2 364 евро.
Пропустим еще несколько градаций по мощности. А вот уже 315 лошадиных сил и 420 Нм момента стоят 3 899 евро для АИ-98 и 3 553 евро для Е85 и дополнительно потребуют новый интеркулер, а турбину для бензина придется сменить на увеличенную, тоже Mitsubishi, но TD04-HL-XT6.
И, наконец, максимум для этого мотора, который предлагает MapTun, – это 360 л. с. и 450 Нм за скромные 4 559 евро. Впрочем, на обычном 98-м результат будет хуже, «всего» 335 лошадей. К комплекту прибавляется новый комплект поршней (кованые Wossner) и иные распределительные валы от более старого мотора Saab B234.
Обратите внимание, блок и ГБЦ остались фактически неизменными, а исходные 150 сил кажутся смехотворными. Да, «турботюнинг» – он такой.
Ладно, это редкий мотор, и второй пример будет совсем «народным», как и машины, на которых такие моторы применяются. Семейство двигателей EA888 включает в себя более десятка различных вариантов 1,8-2,0 TSI.
Они немного отличаются поршневой группой, системой питания, впуска и турбокомпрессорами, и даже блоком цилиндров и коленвалом, разделяясь на три основных поколения, обозначаемых Gen I – Gen III. Более того, они серьезно различаются по мощности.
На разных машинах они выдают от 152 до 275 лошадиных сил, а встретить их можно на всех марках концерна. И они заслуженно пользуются популярностью как очень хорошо тюнингуемые моторы.
Посмотрим, какие цифры обещают для двухлитрового мотора на Audi A4 В7, который в стандарте выдает уже 211 л. с. и 349 Нм.
На этот раз будем сравнивать на примере продукции компании Revo, которая хорошо представлена в России и славится невысокой ценой решения, особыми ценами для россиян и агрессивными настройками моторов по сравнению с основными конкурентами – APR и BSR.
Первая стадия, или Stage 1 – это именно чип-тюнинг. В зависимости от состояния двигателя и топлива обещают сразу…257-286 л. с. и 430-471 Нм. Большой разброс обусловлен широкой адаптацией прошивки к условиям эксплуатации и наличием пресетов под высокооктановый бензин, до 104-го включительно. По возможностям это топливо сравнимо с европейским Е85. Цена такого решения – скромные 399 евро.
Stage 2 – это уже от тех же 257 л. с. до 300 л. с. Цена софта – 499 евро, плюс еще 245 евро за выпускную систему и 193 евро за комплект тюнинга впуска.
Итоговая минимальная цена комплекта уже 937 евро, но работа индивидуальна, да и количество модификаций двигателей довольно велико, так что возможны дополнительные затраты.
Скорее всего, будет рекомендовано заменить интеркулер и ТНВД двигателя. В сумме до тысячи евро.
Stage 3 включает в себя еще апгрейд топливной системы и турбины.
Обновление программного обеспечения обойдется уже в 799 евро, но к ним придется добавить еще затраты на новую турбину К04 за 1 683 евро и 351 евро на новый топливный насос. Результат – примерно 350 л. с. и 470 Нм момента.
И не забывайте об обязательном новом интеркулере, это порядка 1 000 евро. Минимальная стоимость такого комплекта получится 3 833 евро, не считая дополнительных непредвиденных расходов.
Что в итоге?
Как можно убедиться, турботюнинг, особенно до мощности порядка 300 л. с., практически на порядок дешевле атмосферного при сохранении «гражданских» характеристик двигателя.
А дальнейшее повышение мощности пусть и стоит дорого, но все еще сильно дешевле аналогичного для атмомотора. При этом двигатель остается «road legal» – со всеми катализаторами и системами экологического мониторинга, что крайне важно для обычных серийных машин.
Мне кажется, цифры достаточно убедительно объясняют, почему тюнинг атмосферных моторов ныне непопулярное дело.
Вы тюнинговали свой турбомотор?
Тюнинг инжектора, переделка и доработка двигателя, установка чипа, управление зажиганием, перепрошивка модуля своими руками, тестирование
Выпускаемые с завода автомобили не способны полностью раскрыть свои динамические характеристики, так как они ориентированы на среднестатистического пользователя. Доработка авто путем перехода от карбюратора к инжектору и последующий чип-тюнинг позволяют улучшить показатели мощности и экологичности, а также повысить надежность железного коня.
Переделка карбюраторного двигателя в инжекторный
Для установки электронного впрыска топлива вместо карбюратора потребуется переделка топливной системы и установка датчиков. После переделки подкапотное пространство преобразится, как показано на рисунке ниже.
Подкапотное пространство ВАЗ 2107 после установки электронного впрыска
Уход от карбюраторной системы питания рекомендуется по инструкции ниже. Для примера рассматривается установка инжектора на ВАЗ 2107.
- Слить охлаждающую жидкость. Для удобства проведения работ желательно убрать весь антифриз из системы. Допустимым является снижение уровня тосола ниже головки блока цилиндров;
- Произвести демонтаж карбюратора;
- Открутить крепления коллекторов;
- Для удобства выполнения работ рекомендуется снять прерыватель;
- Снять шкив с коленчатого вала;
- Установить новую переднюю крышку двигателя. В автомобилях ВАЗ 2107 с инжектором она идет с местом для датчика коленвала;
- Заменить шкив на новый;
- Сверить совпадение меток.
Есть несколько вариантов, как переделать карбюраторный ВАЗ 2107 путем установки инжектора при установке головки блока цилиндров:
- приобретение сборной головки 2124;
- перестановка деталей с родной ГБЦ на новую инжекторную;
- растачивание старой, классической головки блока цилиндров под овальные окна впуска под форсунки и дополнительные шпильки.
После установки ГБЦ требуется произвести монтаж следующих элементов:
- рампа с форсунками;
- ресивер;
- датчик детонации;
- фильтр тонкой очистки.
Управление зажиганием осуществляется специальным модулем.
Так как в карбюраторной версии часто данный элемент не предусмотрен, то и места для его установки нет, поэтому каждый автовладелец самостоятельно выбирает место, где ему удобно смонтировать модуль управления.
Рекомендуемой является площадка возле бачка с тормозной жидкостью, так как воздействие температуры двигателя в этом месте минимально. Низкое влиянии тепла благотворно влияет на надежность модуля и его долговечность.
Завершающим этапом установки инжектора является работа с электропроводкой. При выполнении данной операции следует придерживаться правил:
- минимальное использование клемм, так как они повержены окислению в процессе эксплуатации;
- точное соблюдение цветовой разметки, что облегчит последующие внесение изменений и ремонт;
- правильный подбор длины электропровода.
Выполнив тюнинг таким образом, автовладелец избавится от всех проблем, которые преследуют карбюраторные двигатели.
Преимущества получаемые при тюнинге инжекторного двигателя
Тюнинг инжектора способствует полному раскрытию потенциала двигателя автомобиля. Обусловлено улучшение работы двигателя следующими факторами:
- порции подаваемого топлива становятся более точно дозированными и зависят от режима работы двигателя;
- уменьшение доли несгоревшего бензина в выхлопе приводит к снижению загрязнения окружающей среды;
- повышение скорости реакции на нажатие педали газа;
- чувствительность к нагрузке на двигатель позволяет подавать оптимальное количество топлива;
- повышение КПД двигателя в результате полного сгорания порции подаваемого топлива;
- в результате перепрошивки электронного блока управления можно избавится от первоначально неисправленных багов;
- все изменения, вносимые в электронный модуль, являются полностью обратимыми;
- холостые обороты становятся более стабильными и менее зависят от температуры окружающей среды.
Обычно тюнинг инжектора сопровождается приростом мощности двигателя до 20 лошадиных сил. В случае, если главная цель тюнинга — повышение экономичности автомобиля, то столь существенного прироста лошадок не наблюдается. Рекомендуемой золотой серединой вносимых изменений является максимальное улучшение динамических характеристик, сопровождающиеся приемлемым увеличением расхода топлива.
Начало чип-тюнинга
Результатом чип-тюнинга инжектора является не только изменение динамических характеристик автомобиля, но и продление срока службы системы питания и цилиндропоршневой группы. Проводить все изменения требуется на полностью исправном автомобиле, так как при наличии технических неисправностей получить желаемый результат от тюнинга становится затруднительным.
Электронный блок управления ВАЗ 2107
Начинать чип тюнинг необходимо с выбора программного обеспечения. Источниками необходимого ПО могут быть:
- Разработки тюнинговых сервисных центров. Доступа к данным программам у обычного автовладельца часто нет, поэтому для перепрошивки модуля потребуется обращение в специализированное ателье;
- Выложенные в открытый доступ ПО, созданное другими автовладельцами. К данному способу чип-тюнинга следует отнестись с осторожностью, так как большинство программного обеспечения не проходит испытания на влияние на двигатель, что может быстро вывести его из строя или ухудшить динамические характеристики;
- Самостоятельно написать исполнительный код. Такой вариант подходит только автолюбителям, разбирающимся в программировании и имеющим возможность проконтролировать параметры двигателя по завершению тюнинга.
При недостаточных знаниях и отсутствии программного обеспечения, в качестве которого автовладелец уверен, доверять модернизацию лучше специализированным мастерским. Чип-тюнинг хоть и является обратимой операцией, но эксплуатация автомобиля с неправильным ПО способна значительно снизить ресурс силовой установки и топливной системы.
Самостоятельный тюнинг
Начинать перепрошивку модуля следует с его демонтажа. Для этого необходимо отсоединить идущие к электронному блоку управления провода и ослабить крепежи. После извлечения ЭБУ следует перейти к подбору нового программного обеспечения.
Выбор оптимального ПО происходит по критериям:
- режим работы системы впрыска при прежней программе;
- токсичность и состав отработанных газов;
- желаемый расход топлива;
- динамические характеристики двигателя до и после тюнинга;
- состояние остальных сопутствующих узлов автомобиля.
Далее при помощи стационарного компьютера либо ноутбука происходит перезапись памяти электронного блока управления. Во время записи следует избегать перемещений модуля и шлейфов, так как это может привести к возникновении ошибок в работе программы.
Самостоятельный чип-тюнинг
Выполнив перезапись программного обеспечения, требуется аккуратно смонтировать электронный блок управления назад в автомобиль. Необходимо избегать любых механических повреждений при выполнении манипуляций с модулем. В отличие от программных ошибок физическое повреждение элементов системы питания невозможно устранить без финансовых затрат.
Выполнение чип-тюнинга непосредственно на автомобиле
Выполнив тюнинг инжектора, важно протестировать автомобиль в различных режимах работы.
Нестабильные обороты двигателя, чрезмерный расход топлива или провалы при нажатии на педали газа говорят о неподходящем программном обеспечении.
Эксплуатировать автомобиль, если наблюдаются ухудшения какого либо параметра, запрещено, так как это приведет к чрезмерному износу узлов и скорому капитальному ремонту.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Тюнинг двигателя
Тюнинг двигателя – наиболее серьезный и ответственный этап в тюнинге автомобиля.
Серийные автомобиля оснащаются серийными двигателями, имеющими усредненные характеристики, максимально подогнанные под некоего среднестатистического потребителя.
Если вы хотите изменить характер своего автомобиля, увеличить его мощность и улучшить динамику – без серьезного тюнинга моторного агрегата вам не обойтись.
Существует несколько принципиальных методов доработки двигателя.
1. Увеличение рабочего объема
Это один из самых простых и удобных способов. Увеличение рабочего объема позволяет увеличить крутящий момент двигателя, при этом водителю не приходится изменять стиль вождения.
Увеличить объем двигателя можно двумя способами: непосредственной расточкой цилиндров и увеличением хода поршня.
Для увеличения хода поршня используется установка нового коленвала с большим эксцентриситетом, а также подбор подходящих поршней и шатунов. Последние подбирают по массе и, как правило, устанавливают их облегченные варианты.
Поршень – ключевая деталь в любом двигателе, поэтому заменой поршневой группы можно также успешно повысить мощность двигателя и его КПД.Также устанавливается новый более легкий маховик.
Все это снижает нагрузку на коленчатый вал, сцепление и в итоге улучшает разгонную динамику автомобиля.
Расточка цилиндров – чуть более простой способ. Он основан на том, что двигатели (как правило) имеют достаточный запас толщины стенки цилиндров. Поэтому на практике цилиндры можно расточить, увеличив их объем за счет уменьшения толщины стенок. Увеличение объема цилиндров сразу же увеличивает мощность двигателя, ведь расточенные цилиндры начинают сжигать больше топлива за единицу времени.
2. Увеличение степени сжатия
Степень сжатия – это соотношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия позволяет повысить КПД двигателя и его мощность, а также снизить расход топлива.
Достигается это путем установки новой более тонкой прокладки ГБЦ или путем шлифовки плоскости головки блока цилиндров. Увеличение степени сжатия целесообразно проводить вместе с другими доработками двигателя.
Эксплуатация двигателя с повышенной степенью сжатия потребует использования качественных моторных масел и топлива.
Стоит отметить, что чрезмерное повышение степени сжатия двигателя может привести к его перегреву и даже к прогоранию поршней. Оптимальным считается увеличение степени сжатия до 9,8 – 10.
3. Чип-тюнинг
Один из самых современных методов. Отличается относительной простотой и эффективностью. Суть чип-тюнинга заключается в перенастройке блока управления двигателем, за счет чего удается повысить его мощность.
При этом стандартная «прошивка» (программное обеспечение) блока управления двигателем заменяется на спортивную, разработанную под конкретный двигатель. Для начала, с блока управления двигателем вашего автомобиля считывается контролирующая программа.
Затем эта программа редактируется с учетом характеристик и скрытых резервов конкретной модели двигателя. Работу с контролирующими программами блока управления проводят специальные инженерные компании, обладающие необходимым программным обеспечением и специализирующиеся именно на доводке двигателей.
Перенастроенная контролирующая программа записывается в блок управления двигателем вашего авто и на этом чип-тюнинг завершается.
Как правило, вам не приходится ждать обработки и перенастройки контролирующей программы, потому как обычно у компании, занимающейся тюнингом, уже есть в наличии готовое программное обеспечение специально для вашей модели двигателя.
Преимущества такого вида тюнинга – простота и доступность. Помимо увеличения мощности и улучшения динамики, происходит также некоторое снижение расхода топлива. Недостатки – отрицательное влияние на экологичность автомобиля (после чип-тюнинга могут существенно возрасти токсичные выбросы в атмосферу).
4. Использование турбонаддува
Установка турбонагнетателя является одним из самых популярных видов тюнинга. Что такое турбонаддув и в чем смысл его использования?
Турбонаддув – один из методов агрегатного наддува, суть которого сводится к подаче в цилиндры большего количества сжатого воздуха. В своей работе использует энергию отработанных газов.
Мощность двигателя зависит от количества топлива и количества воздуха, смесь которых сжигается в цилиндре. Для увеличения мощности двигателя необходимо подавать в цилиндры большее количество топлива.
Однако увеличение объема топлива потребует увеличение объема воздуха, чем и занимается турбина. Отработанные газы вращают крыльчатку турбины, которая приводит в движение лопасти компрессора. Последний в свою очередь закачивает воздух в цилиндры.
Воздух в цилиндры поступает под давлением, а не только за счет разряжения воздушного пространства, поэтому по сравнению с безнаддувными (атмосферными) двигателями в цилиндры подается больший объем воздуха.
Фактически, именно увеличение объема воздуха, который нагнетается в цилиндры, ведет к увеличению количества сжигаемого топлива и, в результате, повышает мощность двигателя.
Как и в случае с увеличением рабочего объема, использование турбонаддува нацелено на увеличение объема горючей смеси в цилиндрах.
5. Установка воздушного фильтра пониженного сопротивления
Воздушный фильтр пониженного сопротивления (в обиходе – «нулевик») предназначен для снижения сопротивления во впускной системе двигателя. Уменьшение сопротивления воздуха призвано увеличить объем воздуха, который способен пропустить фильтр за промежуток времени.
Такие фильтры отличаются от обычных именно повышенной пропускной способностью, от величины которой и зависит итоговая прибавка мощности. Сам фильтр состоит из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани или поролона, заключенных в сетчатый каркас.
Для автомобилей с расходомером воздуха используются тканевые фильтры пониженного сопротивления.
Тюнинг двигателя – процесс довольно сложный и требует профессионального подхода.
Как автовладелец, вы можете не разбираться во всех тонкостях двигателестроения и тюнинга, поэтому лучше всего доверить свой автомобиль профессионалам.
Это не только позволит сэкономить время на поиски информации и попытки самостоятельной доработки двигателя, но и убережет вас от неизбежных ошибок и малоэффективных решений.
Специалисты по автотюнингу предложат вам наиболее оптимальную схему тюнинга двигателя вашего автомобиля, найдя разумный компромисс между вашими пожеланиями и объективными возможностями двигателя вашего железного коня.
Тюнинг Субару Часть 2. Диагностика и ремонт двигателя – первый шаг к тюнингу
Желание автовладельцев довести машину до совершенства вполне понятно. Но приступать к этому процессу имеет смысл лишь в том случае, если состояние всех систем автомобиля близко к тому, в котором он сошел с конвейера. И, прежде всего, это касается двигателя. Поэтому не торопитесь выбрасывать деньги на ветер.
Прежде, чем пытаться нарастить мощность дополнительными средствами, отремонтируйте или замените все, что может влиять на потерю мощности и ухудшение и других параметров. На что нужно обратить внимание в первую очередь.
Мы подготовили для вас цикл статей.
Перейти к нужному разделу вы можете по ссылке из оглавления в конце каждой статьи.
Блок цилиндров Субару
Блок цилиндров – это основная часть двигателя, в ней расположены отверстия цилиндров, в которых перемещаются поршни, и происходят процессы сгорания.
К блоку крепятся различные механизмы автомобиля, такие как генератор, насос гидроусилителя рулевого управления, компрессор кондиционера, элементы автоматической коробки передач. В самом блоке цилиндров размещается коленвал, а в старых конструкциях двигателя и распредвал.
Тюнинговать мотор бессмысленно, пока не будут выявлены и устранены дефекты цилиндров – следы истирания (или задиры) рабочей поверхности, трещины, коробления, кавитационные разрушения, а также нарушение компрессии и утечки.
В настоящее время существуют современные и максимально удобные методы безразборной диагностики ЦПГ, в процессе которой проверяется плотность прилегания клапанов, целостность прокладки ГБЦ, герметичность надпоршневого пространства цилиндров и другие параметры.
Топливная система Субару
Автомобиль не будет функционировать без горючего, и эта система как раз отвечает за извлечение топлива из бака, фильтрацию, получение горючей смеси и подачу ее в цилиндры.
Необходимо отремонтировать все компоненты электрической составляющей бензонасоса – реле, контакты, датчики; заменить поврежденные шланги, уплотнители, крепежи; очистить или заменить изношенные топливные форсунки, чтобы обеспечить полноценный впрыск топлива; проверить и при необходимости заменить топливный фильтр, обратный клапан бензонасоса и т.д.
Свечи зажигания Субару
Именно свечи SUBARU служат для образования электрического разряда и поджигания воздушно-топливной смеси. От состояния свечей во многом зависит работа двигателя: запуск, скорость, расход топлива и др. Проверка свечей зажигания позволит выявить целый ряд потенциальных неисправностей, а их своевременная замена повысить возможности вашего автомобиля.
Система впуска Субару
Этот узел отвечает за пропуск в двигатель необходимого объема воздуха для образования топливно-воздушной смеси. При отсутствии герметичности уплотнительные прокладок в патрубках и утечках воздуха нарушаются пропорции топливно-воздушной смеси и появляются сбои в работе двигателя.
Неисправность датчиков поступающего воздуха (датчиков температуры, давления во впускном коллекторе, массового расхода воздуха и др.) могут привести также привести нестабильности двигателя в результате сбоя в системе подачи топлива.
Возможны и другие неполадки, например, из-за загрязнения воздушного фильтра, неисправности системы рециркуляции.
В современных автомобилях эта система выполняет не только роль воздуховода, поэтому ее неисправности могут доставить массу неприятностей, поэтому своевременная диагностика очень важна, особенно, если вы задумались о тюнинге.
Система охлаждения Субару
В процессе работы детали двигателя очень нагреваются, и чтобы поддерживать оптимальный температурный режим, предусмотрена специальная система.
Спектр выполняемых ею функций в современных моделях расширен и включает в себя: отвод излишнего тепла, которое может разрушить двигатель; ускорение прогрева холодного двигателя; охлаждение масла, отработавших газов, рабочей жидкости в коробке передач, воздуха в системе турбонаддува, а также поддержку температуры воздуха в системе отопления и кондиционирования. Неисправности системы охлаждения приводят к целому ряду проблем, в частности:
- нарушению герметичности радиатора
- износу центробежного насоса
- неисправности термостата
- появлению трещин и короблению ГБЦ
- поломке вентилятора двигателя
- снижению уровня охлаждающей жидкости
Все это ведет к снижению эффективности работы двигателя. Но вот ваш автомобиль отремонтирован и работает, как часы. Теперь можно приступать непосредственно к тюнингу. Мы постараемся изложить информацию в той последовательности, в которой рекомендуется проводить работы по увеличению возможностей вашего автомобиля.
В очередной статье вы сможете ознакомиться с материалом, посвященным Чип-тюнингу.
Тюнинг двигателя
Любые усовершенствования двигателя должны основываться на базе знаний о принципах работы современных двигателей внутреннего сгорания. Для получения положительного результата должен быть разработан комплекс мероприятий с постановкой целей и определения путей их достижения.
- Изменения, внесенные в один узел, сказываются на работе всей системы под названием автомобиль.
- Основные динамические характеристики двигателя, на изменение которых направлены усилия при тюнинге
- Увеличение крутящего момента
Крутящий момент зависит от объема двигателя и давления в цилиндре, при этом прирост частоты вращения на величину момента почти не влияет. Рассмотрим каждую из интересующих нас величин по отдельности.
Увеличение рабочего объема двигателя
Очевидно, чем больше объем, тем лучше вращающий момент. Прирост объема может быть ограничен только конструктивными особенностями двигателя.
Для автомобиля повседневного использования изменение объема без изменений газораспределительного механизма является оптимальным решением. В этом случае прирост крутящего момента будет доступен в среднем диапазоне оборотов двигателя.
Иными словами, для получения необходимой динамики двигатель не нужно будет постоянно «крутить» до красной зоны тахометра.
Рабочий объем двигателя можно увеличить:
- установив коленчатый вал с бОльшим плечом действия силы
- установив после расточки блока цилиндров поршни больше диаметра
Кривошипно-шатунный механизм с большим плечом действия силы (экцентриситетом) установить относительно просто, но делают такие валы на заказ (довольно трудоемкий процесс). В этом случае имеет смысл использовать стандартные решения автопроизводителя и приобрести серийный коленвал от мотора бОльшего объема и далее, исходя из его параметров, собирать поршневую группу.
В качестве решения этой проблемы производители тюнинг-комплектующих предлагают готовые комплекты кривошипно-шатунных механизмов, изготавливаемых специально под конкретную модель агрегата.
Одним из существенных недостатков такого способа увеличения объема является увеличение трения — шатуны меньшего размера с большей силой прижимают поршни к стенкам цилиндра, что в итоге приводит к потерям на преодоление трения.
Расточка блока цилиндров на 1-2 мм и установка поршня бОльшего диаметра является более распространенным способом увеличения объема, так как требуют установки меньшего количества новых деталей. Ограничением применения этого способа является только недостаточная толщина стенки цилиндра для осуществления фрейзерных работ.
Увеличение наддува
Особенность конструкции турбированных двигателей делает их настройку относительно простой и продуктивной. При тюнинге турбомоторов можно получить значительный прирост момента без вмешательства в конструкцию агрегата. Тут действует простая схема: чем больше топливно-воздушной смеси попадет в камеру сгорания, тем больше энергии выделится при ее горении.
Стандартная программа управления двигателем имеет заданный верхний предел величины наддува, при достижении которого давление из системы сбрасывается байпасным клапаном (или blow-off).
Чип-тюнинг — это изменение настроек стандартной программы и повышение верхней границы сброса давления. Степень вмешательства в настройки зависит от запаса по механическим и тепловым нагрузкам, заложенного в серийный автомобиль.
Для дальнейшего наращивания наддува появляется необходимость усовершенствования конструкции двигателя. Для охлаждения двигателя требуется установка большего радиатора и дополнительные воздухозаборники. Система наддува дополняется промежуточным охладителем (интеркулером) большей производительности, перенастраивается система подачи топлива для избежания забеднения смеси.
Улучшение газодинамических характеристик двигателя
Еще один способ добиться хорошего наполнения цилиндров — улучшение газодинамики для снижения трения и завихрений воздушного потока.
Проще говоря, сокращается количество дефектов серийной сборки путем полировки и шлифовки впускных и выпускных каналов клапанов головки блока цилиндров (ГБЦ). Работа является очень трудозатратной, но результат усилий очень трудно прогнозировать.
Аэродинамические процессы, происходящие в ГБЦ, тяжело описать одной формулой, поэтому на этапе разработки тюнинг-проекта точные цифры прироста получить нельзя.
Только в лабораторных условиях при изготовлении макетов каналов специалисты могут разработать оптимальную конфигурацию формы и сечения.
Увеличение мощности
Мощность — это скорость вращения двигателя умноженная на крутящий момент. Из этого определения следует, что смещение крутящего момента в зону высоких оборотов даст необходимую прибавку в мощности. Обратной стороной медали в этом случае будет потеря тяги «на низах».
Газораспределительный механизм без возможности смещения фаз позволяет подавать смесь в цилиндры только в определенном диапазоне оборотов.
Для грамотной настройки работы двигателя автомобиля необходимо определить баланс между хорошей продуваемостью «на низах» и достаточным наполнением при высоких оборотах.
Применив широкофазный распредвал мы можем получить откровенно спортивный мотор, выдающий высокую тягу только «на верхах». Такие настройки двигателя применяются при строительстве спортивных автомобилей с перенастройкой передаточных чисел трансмиссии.
Современные двигатели оснащают системами изменения фаз газораспределения, которые исключают провалы на всем диапазоне работы. На низких оборотах фазы открытия короткие, и не происходит выдувание еще не сгоревшей смеси. На высоких оборотах большое открытие делает возможным подачу большого количества смеси, тем самым увеличивается количество энергии горения и крутящий момент.
Сокращение механических потерь
Снижение потерь на преодоление сил трения и сил инерции является еще одним способом увеличения мощности двигателя.
Этого можно добиться путем снижения массы коленчатого вала, поршней и шатунов. Кроме того, можно сократить площадь трущихся деталей, изменив форму юбки поршня и уменьшив толщину поршневых колец. Также необходимо уделить внимание сокращению разбрызгивания масла коленвалом, перенаправив сливаемое из ГБЦ масло через маслоотражающие экраны.
Проект тюнинга двигателя
В первую очередь определяется, на сколько увеличить объем двигателя и каким способом достичь необходимого прироста.
Далее проектируется работа фаз газораспределения. Нужно выбрать между «скоростным» двигателем, работающим на высоких оборотах или «моментным», имеющим хорошую тягу в средних режимах.Параметры распределительного вала определяют характеристики работы двигателя в зависимости от частоты вращения.
Различная компоновка валов дает:
- прирост мощности в низком диапазоне оборотов (низовые валы)
- прирост мощности в высоком диапазоне оборотов (верховые валы)
Эти параметры зависят от высоты, профиля и положения кулачков.
Распределительные валы для работы двигателя на низких и средних оборотах характеризуются низким подъемом и отсутствием перекрытий при открытии впускных/выпускных клапанов. Применяются для создания двигателей, обладающих высоким крутящим моментом «на низах». Обеспечивают хороший старт и уменьшают необходимость частого переключения передач.
Распределительные валы для оборотистых двигателей характеризуются широкими фазами и высокими подъемами для открытия клапанов.
Увеличивается наполнение на высоких оборотах, из-за большого перекрытия клапанов наблюдается эффект инерционного наддува.
На высоких оборотах наблюдается существенный прирост мощности, при этом «на низах» двигатель плохо работает из-за выталкивания смеси обратно во впуск.
Для настройки системы газораспределения рекомендуется установка разрезной шестерни (шкив Вернера) — устройство для смещения фаз газораспределения без снятия ремня ГРМ. Таким образом можно очень точно настроить момент открытия и закрытия впускных/выпускных клапанов.
Завершающим этапом строительства двигателя всегда является чип-тюнинг. Исходя из параметров «железа» настраиваются параметры наддува, качества и количества топливно-воздушной смеси, угол опережения зажигания и т.д. Без этих настроек новый двигатель вряд ли выдаст запланированную мощность, а может быть и вообще не запустится.
Важно помнить, что прирост мощности и момента двигателя может быть ограничен конструкцией всего автомобиля. Существует определенный «потолок», при достижении которого дальнейшее наращивание мощности бессмысленно и опасно. Некоторые стандартные механизмы автомобиля просто не выдержат большого прироста: шины будут пробуксовывать, тормоза перегреваться, ШРУСы разрушаться и т.д.
- Впрыск закиси азота
- Впрыск закиси азота N2O — простой способ увеличения мощности без внесения существенных изменений в конструкцию автомобиля.
- Двигатель работает в штатном режиме, не имея дополнительных нагрузок и большого расхода.
При включении впрыска закиси азота сжиженный газ попадает из баллона во впускной коллектор. Под воздействием высоких температур молекулы закиси азота распадаются на азот и кислород. Кислород увеличивает эффективность горения смеси почти в 2 раза, а азот исключает появление детонации. На время впрыска мощность двигателя существенно увеличивается.
Источник Источник http://krutimotor.ru/tyuning-dvigatelya-toplivno-vozdushnaya-sistema/
Источник http://swapmotor.ru/tyuning/tyuning-inzhektora.html
Источник Источник http://avtorazborka77.ru/dizelnyj/tyuning-toplivnoj-sistemy-dvigatelya.html