Трудно найти водителя, который не желал бы, чтобы его автомобиль стал чуть быстрее и лучше разгонялся. Сделать машину легче трудно, это неизбежно снизит её комфорт и функциональность, а вот поднять мощность двигателя, вполне доступный вариант, было бы желание и средства.
Что такое мощность и откуда она берется
Мощность, то есть способность совершать работу в единицу времени, прямо зависит от количества потраченной за эту единицу энергии. Последняя в двигателе внутреннего сгорания поступает вместе с топливной смесью (бензиновые или дизельные ДВС).
Чем больше её удастся продуктивно сжечь в каждую секунду, тем большая мощность поступит через трансмиссию к ведущим колёсам.
Только не надо забывать, что сжигать нужно именно с пользой, а для горения потребуется немало кислорода. То есть ещё больше воздуха, в котором кислорода чуть выше четверти.
12 способов увеличения мощности ДВС
Всё упомянутое, топливо, воздух и коэффициент полезного действия, становятся действующими лицами всех мероприятий по добавке мощности. Ниже рассмотрим, каким образом можно прибавить «лошадок» двигателю.
Увеличение объема
Для добавления сжигаемой за один оборот коленчатого вала смеси надо увеличить объём, куда она подаётся. Это пространство, описываемое поршнями за один такт, то есть геометрический объём надпоршневой части цилиндра без камеры сгорания. Увеличить его можно, доводя до абсурда размеры цилиндров или добавляя их количество.
Оба способа успешно используются и сейчас, когда нет возможности поступить более технологично. Но при этом очень сильно возрастает расход горючего, поскольку КПД не только не растёт, а катастрофически падает из-за дополнительных массы и трения. Тем более правильно организовать горение в большом объёме непросто.
Уменьшаем сопротивление на входе
Вместо увеличения объёма можно заняться более качественным использованием уже имеющегося. Называется это ростом наполнения. Если загружать смесь в цилиндр медленно, то за такт впуска её войдёт немного и даже имеющийся объём сработает неэффективно.
Увеличить наполнение можно максимально снизив сопротивление каналов впуска:
- увеличить их проходное сечение;
- облагородить каналы аэродинамически c помощью порно мамки, то есть избегая резких поворотов потока и сглаживая поверхность стенок каналов;
- использовать явления резонанса, ведь впуск поршневого двигателя имеет пульсирующий характер;
- поставить фильтр нулевого сопротивления.
Данные меры применяются всегда, даже с иными вариантами тюнинга. Нет смысла терять КПД на впуске.
Более высокая степень сжатия
Чем сильнее будет предварительно сжата смесь, тем выше термический КПД двигателя. Но делать так можно не до бесконечности, ограничения вносятся свойствами топлива.
Как бензин, так и дизель, могут начать гореть без присущей им плавности, возникнут всё разрушающие детонационные процессы. Немного помогает тонкая настройка горения за счёт геометрии камеры, но в основном всё решается применяемым топливом.
Увеличение диаметра дроссельной заслонки
Когда дроссель прикрыт, то он в любом случае станет самым узким местом на пути впуска. Но нельзя чтобы он оставался таковым и в открытом состоянии, когда от двигателя требуется максимальная отдача.
Размеры дросселя определяют и пропускные свойства его патрубка, поэтому на форсируемых моторах ставят дроссельные узлы повышенного сечения.
Тюнинг системы выпуска
По части пропускной способности и сопротивления газовому потоку система выпуска ничем не отличается от впуска. Те же проблемы и те же способы решения. Разве что в силу ещё более выраженной пульсации шире используются резонансные явления, в том числе и с привлечением соседних цилиндров.
Это порождает хитрые сплетения труб, прямоточные глушители и открытые патрубки на гоночных моторах.
Чип-тюнинг ЭБУ
Возможности серийного мотора всегда искусственно ограничиваются:
- по соображениям прочности и долговечности, надёжность важнее для продаж, чем кратковременно удавшийся рекорд скорости;
- из необходимости иметь единое программное обеспечение для всех сотен тысяч двигателей одной модели, со всеми их отклонениями в рамках допусков;
- под влиянием компромиссов между отдачей и экономией с экологией, причём последние два фактора тоже между собой плохо уживаются.
При работе в рамках тюнинга конкретного экземпляра на всё это можно не обращать внимания, если хозяин не возражает, главное уложиться в его техническое задание. Достаточно изменить данные в картах управления впрыском и зажиганием, а то и турбиной. Как итог мотор станет гораздо живее, а иногда эффект сохранится на долго.
Уменьшение веса маховика и поршней
Если есть возможность разобрать мотор и потратиться на механическую обработку деталей, то уменьшение массы быстро движущихся частей (маховика, поршней) снизит инерцию механизма в целом и позволит увеличить обороты. Что в сочетании в прочими мерами даст добавку мощности.
Здесь главное не сильно пожертвовать прочностью. Это достигается изготовлением новых деталей из иных материалов и по другой технологии. Например, ковка вместо литья, специальная термообработка и так далее.
Снижение силы трения
Резерв по трению в моторах обычно уже выбран до предела, но иногда получается найти скрытые возможности. Обычно это снижение размеров подшипников скольжения, поршней, колец, применение более жидких масел. Путь не самый лучший, но им тоже пользуются.
Модернизация распредвала
Работа с распредвалами проводится по нескольким направлениям:
- изменение фаз впуска и выпуска, оптимизация их сочетания под отдачу в конкретном диапазоне оборотов;
- установка фазовращателей, чтобы охватить крутящим моментом более широкий диапазон;
- изменение высоты кулачков для увеличения подъёма клапана;
- усовершенствование профиля кулачка для обеспечения быстродействия газораспределительного механизма.
Всё это даёт прирост наполнения, а значит увеличение КПД и мощности.
Установка и замена турбонаддува
Самый радикальный и эффективный способ тюнинга двигателя – это использование наддува. В последнее время всё чаще свои преимущества над механическим компрессором проявляет турбина с приводом от энергии выхлопных газов.
Возможности повышения мощности с помощью избыточного давления на впуске ограничены лишь прочностью деталей двигателя. Причём обороты особо не растут, а значит увеличение идёт за счёт крутящего момента. Если турбина на двигателе уже имеется, то можно либо догрузить её внешним управлением, либо заменить на более производительную.
Присадки
Если повысить теплотворную способность и детонационную стойкость топлива, то можно сильнее нагружать двигатель, получая от него дополнительную мощность.
По теме: 4 способа восстановления аккумулятора в домашних условиях
В отличие от переделок мотора, делать это придётся постоянно, что несколько снижает ценность идеи. Но она реально применяется в автоспорте, где все команды стремятся использовать специальный бензин, хотя и в рамках правил.
Установка баллона с закисью азота NOS
Применив впрыск NOS можно значительно увеличить мощность. Сработают два фактора: большее, по сравнению с атмосферным, содержание в этом газе кислорода и дополнительное охлаждение газов на впуске, что ведёт к увеличению их плотности.
Но способ неудобен, требует расхода закиси азота и опасен для двигателя, если его не переделать радикально. В таком случае проще организовать наддув.
Можно заметить, что все способы увеличения отдачи мощности мотора, которые дадут реальную эффективность, доступны лишь профессионалам.
Неграмотное вмешательство просто разрушит двигатель, оставив мысль о том, что проще было продать этот и купить другой автомобиль, изначально более мощный. Причём мысль совершенно справедливую.