Dacă te uiți la statistici, majoritatea proprietarilor de mașini au mașini cu motoare de până la doi litri. În același timp, puterea mașinilor nu depășește 120 de cai putere. Acest fapt face ca mulți pasionați de mașină să acorde atenție posibilității de creștere a puterii. În plus, dacă cunoașteți volumul de lucru al motoarelor din mașinile de Formula 1 cu o capacitate de 600 de cai putere cu un volum de lucru de 1,6 litri sau să acordați atenție dezvoltării moderne a altor motoare de volum comparabil. De aceea, majoritatea entuziaștilor de mașini vor fi interesați să afle ce anume face posibilă dezvoltarea motoarelor cu un volum mic de lucru de astfel de capacități și cum să realizăm acest lucru pe un motor atmosferic obișnuit.
Care este puterea motorului masinii?
Pentru a înțelege pe deplin îmbunătățirile, este necesar să înțelegem aspectele teoretice ale puterii motorului cu combustie internă. Dar nu vom intra în acest subiect, ci vom lua în considerare doar principiile succinte și esența. Pentru început, trebuie să stăpâniți conceptul principal, conform căruia puterea este cuplul înmulțit cu numărul de rotații ale arborelui cotit pe minut cu coeficientul.
De fapt, rezultatul unor astfel de calcule va fi un anumit număr care exprimă munca pe unitatea de timp, dar operarea acestei formule este mai ușoară decât calculul puterii. Din formula de mai sus, există o singură concluzie - care ar crește puterea motorului, trebuie să măriți cuplul sau viteza motorului pe minut.
Nu este nimic complicat în înțelegere, dar dificultatea constă în metodele și consecințele ridicării revoluțiilor sau cuplului. S-ar părea, de ce este imposibil să se mărească rotația unui arbore cotit la 9 000-10 000, în loc de 5 sau 6 mii? Faptul este că fiecare motor are limitele de rezistență, iar creșterea vitezei mărește sarcina motorului într-o evoluție patratică. Prin urmare, este imposibilă creșterea vitezei fără modificări majore în proiectarea motorului. În mod natural, cu un motor independent, nu există nici o modalitate de a regla motorul la viteză mare și trebuie să măriți cuplul.
Ce este cuplul?
După ce a decis să ridice cuplul, proprietarul mașinii se va confrunta, de asemenea, cu problema creșterii încărcăturii motorului, dar deja într-o progresie liniară. Prin urmare, există o posibilitate de ridicare precisă, la un nivel acceptabil.
Pentru a face acest lucru, trebuie să măriți cantitatea de combustibil din camera de combustie. În același timp, consumul de combustibil și nevoia de aer mai mare cresc. Numai cu arderea eficientă a tuturor benzinei, puteți obține performanțe ridicate de la motor. Dar este cunoscut faptul că, pentru a arde kilograme de benzină, aveți nevoie de până la 15 kg de aer, care este de aproximativ 12 metri cubi pe 1,4 litri de combustibil. Prin urmare, întrebarea rămâne în creșterea cantității de aer, deoarece nu este atât de dificil să se mărească volumul de combustibil furnizat.
Pe baza informațiilor scrise de mai sus, rezultă că trebuie să instalați o turbină sau un compresor pe motorul dvs. sau să creșteți volumul camerei de ardere. Aceasta este ceea ce va permite să adăugați cuplu la masina, și în consecință puterea.
Dependența cuplului de volumul de lucru
În acest moment merită să trăim în mai multe detalii, regula generală se aplică motorului atmosferic: "pentru 1 litru de volum de lucru, cuplu de 85 până la 120 Nm". Această regulă a fost păstrată timp de multe decenii, și chiar și tehnologiile moderne nu o pot depăși. Numai motoarele modificărilor foarte vechi sunt scoase din masa generală și nu spre bine.
De exemplu, motorul VAZ, care a fost instalat pe un "penny". Ea a avut un volum de lucru de 1,2 litri, cu un cuplu de 87 Nm. Dar aceasta este o unitate de alimentare învechită, cu aprindere ineficientă și un sistem de injecție a carburatorului. Un motor modern cu același volum de lucru, instalat în Skoda Fabia, poate dezvolta până la 112 Nm. Un motor popular de la Toyota cu un volum de 1,8 litri dezvoltă cuplu de până la 170 Nm. În același timp, motorul german M111 cu un volum de lucru de 2,3 litri are 220 Nm, M272 cu trei litri dezvoltă cuplu de până la 300 Nm.
În principiu, excepție majoră de la această regulă există, chiar și motoarele atmosferice cele mai avansate instalate pe masinile de Formula 1, care a avut un volum de 2,4 litri, nu este dezvoltat mai mult de 260 Nm de cuplu, dar datorită turație ridicată (până la 17 000 - 18 000), avea o putere enormă.
Acest lucru se datorează faptului că cuplul depinde de gradul de umplere al camerei de ardere, iar în motorul non-turbo depinde în întregime de presiunea atmosferică. Prin urmare, fără a crește volumul de lucru și modificarea motorului - pentru a crește cuplul este foarte dificil. Desigur, puteți obține un rezultat pozitiv prin îmbunătățirea sistemului de admisie și eliberare, dar creșterea în comparație cu fondurile investite - va fi neglijabilă.
Destul de diferit, arata situatia cu motoare turbocharged. Datorită turbinei sau compresorului, orice aer necesar poate fi pompat în camera de combustie. De exemplu, unitatea de putere EA111, instalată pe Skoda Octavia, are un volum de lucru de 1,4 litri la un cuplu de 250 Nm. Prin urmare, limitarea în motoarele cu turbocompresoare este doar în puterea componentelor, care trebuie să reziste încărcărilor tot mai mari.
Din aceasta, singura concluzie este că, fără o turbină sau un compresor, este imposibilă creșterea cuplului cu un ordin de mărime. Chiar modificările grave și pe scară largă ale unității de putere vor duce la o ușoară creștere a cuplului în raport cu un litru de volum.
Dar dacă rămâneți un aderent strict al agregatelor atmosferice, atunci vom încerca să vorbim despre posibile acțiuni de stimulare a motorului și modalități de a obține un randament maxim de la motor.
Reproiectarea motorului în timpul forțării
Nu vă relaxați și considerați că pentru a crește puterea motorului atmosferic poate fi fără probleme. Mai ales dacă vrei să mergi pe calea creșterii vitezei maxime (cel mai eficient mod de a crește capacitatea motorului), trebuie să schimbați grupul de piston pe mai ușoare și mai puternică, care poate costa o sumă semnificativă.
Și astfel, modificările integrate cu motor trebuie să cumpere și arborele cotit ușor forjate, aceleași tije în formă de H, în formă de T pistoane forjate cu înălțime redusă și în mod natural noi tije șuruburi cu rezistență crescută. De asemenea, este necesar să aveți grijă de o nouă pompă de ulei cu o capacitate crescută, pentru o mai mare eficiență la turații crescute. Puteți achiziționa pistoane speciale care sunt utilizate cu creșteri extreme ale puterii motorului, sunt proiectate să utilizeze numai două inele de piston pentru a reduce pierderile prin frecare, cu o grosime minimă pentru reducerea greutății.
Nu credeți că toate schimbările s-au terminat în această etapă. În plus față de grupul de pistoane, va fi necesar să se modifice sistemul de distribuție a gazelor, pentru a se potrivi cu viteza mărită. Pentru a se asigura că supapele au timp să se închidă și să se deschidă la o viteză crescută, va fi necesar să se faciliteze supapele folosind noi materiale și să se cumpere arcuri speciale cu o mai mare elasticitate. De asemenea, va fi necesar să instalați arbori cu came noi, permițând supapele de deschidere și închidere mai rapide. Iar sarcina mărită a tuturor componentelor obligă să utilizeze materiale costisitoare și precizie ridicată a producției, ceea ce duce la un cost ridicat al tuturor componentelor.
În continuare, rămâne o modificare a sistemelor de admisie și evacuare. Pentru a face acest lucru, se instalează noi rezervoare cu o formă bine gândită pentru a reduce rezistența, iar canalele din capul cilindrului sunt lustruite.
Exemple de rafinare motorie de către profesioniști și kituri de modificare
Apoi, vom analiza exemplele de reglare a motoarelor atmosferice utilizând exemplul echipelor profesionale și motoarelor dovedite. De exemplu, motorul Opel C20XE, care a fost creat special pentru posibilitatea modificării ulterioare. A câștigat popularitatea printre multe echipe de curse, inclusiv Opel. Chevrolet și Lada. Mai mult, a fost folosit timp de două decenii. Ceea ce se referă la fiabilitatea și eficiența extreme ale unității date.
Când este scos din fabrică, motorul de la Opel C20XE are un volum de lucru de doi litri și o putere maximă de până la 150 de cai putere. Utilizarea pe termen lung a motorului în rolul principalului motor de putere pentru participarea la diferite competiții de curse a permis multor firme să obțină o mulțime de experiență în ceea ce privește modificarea. Prin urmare, există o oportunitate de a achiziționa truse de tuning gata făcute, care vor da rezultate deja cunoscute fără riscul de defecțiune. Dar motorul ar trebui să fie în stare de funcționare și să nu fie pe punctul de a recicla.
Fiecare dintre seturi diferă în ceea ce privește prețul, configurația și capacitatea totală. De exemplu, cel mai ieftin kit de la faimoasa companie Qedmotorsport va costa 129.000 de ruble la actuala rută de ruble / lire. Nu e ieftin? Dar întregul set este verificat de timp și a lucrat până la cel mai mic detaliu. Kit-ul include un colector de admisie modificat, cu o supapă de accelerație pentru fiecare cilindru, o șină de combustibil modificat cu performanță crescută și un regulator de presiune, un modul de control electronic a grupului motopropulsor actualizat, cabluri și un nou două trepte limitator de manivelă viteză maximă. De asemenea, va trebui să instalați arbori cu came noi și șuruburi noi de prindere cu durabilitate sporită. Acest lucru va da o creștere a puterii de 190 cai putere, cu o garanție de fiabilitate.
Dacă proprietarul mașinii va avea o capacitate mică, puteți cumpăra un kit mai scump și puteți obține o putere de până la 210 cai putere. Pentru a face acest lucru, trebuie să plătiți până la 36 000 de ruble mai mult. Acest kit va include în continuare de relief, dar pistoane mai durabile, unelte speciale de sincronizare cu mai multe faze de reglaj fin și a altor arbori cu came pentru a accelera supapele.
Pentru ceea ce ar fi motorul a fost operat la o putere de 220 de cai putere, va trebui să plăti alte 18 000 de ruble, sau doar 183 000. În acest caz, cumpărătorul va primi un set de piese de schimb pentru modificarea momentului supapei și întregul sistem. Setul va include arbori cu came fabricați pentru funcționare fără compensatoare hidraulice, alte arcuri pentru supape și împingători actualizați.
Cele mai multe kit de top-end pentru acest motor va permite să se dezvolte până la 245 de cai putere, dar va trebui să-și petreacă 197 de mii de ruble. În același timp, acesta nu va diferi în nimic de cel precedent, cu excepția setărilor pentru viteze și sarcini mai mari. În același timp, revizuite motor 250-260 CP și are un certificat de trecere a testului pe un stand special, poate costa de la 250 000 la 360 000 de ruble. Aceste prețuri nu includ taxele și costurile de expediere.
Trebuie remarcat faptul că motorul acestui model ar putea ajunge la o capacitate de 320 de cai putere, în timp ce modificarea echipele sale de fabrică, care au un buget nelimitat și orice test standuri pentru testare.
Aceeași situație se aplică și unui alt motor, care sa dovedit a fi în cursa de raliuri - este Duratec cu un volum de lucru de 2 litri și o capacitate de 150 de cai putere. Specificațiile sunt foarte asemănătoare cu cele ale motorului anterior, dar au un design mai modern.
De exemplu, să luăm dezvoltarea uneia dintre compania OMEX Technology Systems, care modifică în mod independent, motoarele și le vinde în varianta forțată. Setul inițial, va crește capacitatea motorului la 180 de cai putere, datorita unui colector de admisie modificat cu fluturi clapetei individuale pentru fiecare cilindru, o unitate de control electronic actualizat „agresiv“ camshafts, conectarea buloane tija de aliaje de înaltă rezistență și un nou sistem de evacuare. Acest lucru va permite vehiculului să reziste până la 7,8 mii de rotații ale arborelui cotit, iar capacitatea declarată a unității este atins la 6500 rpm. Dar costul motorului de mare turatie va fi 430 000.
Motorul modificat la 200 de cai putere, va costa 494.000 de ruble. În acest caz, motorul va fi capul rafinat al blocului de cilindru și al camerei de combustie, iar puterea revendicată este atinsă la viteza arborelui cotit de 7.000.
Pentru puterea maximă a acestui motor, va trebui să plătiți 830.000 de ruble. În acest caz, motorul va primi 260 de cai putere datorită unui nou set de grup piston forjate, consolidarea și facilitarea calendarul, creșterea performanțelor sistemului de combustibil și alte modificări. În acest caz, viteza maximă a arborelui cotit a crescut la 8700 pe minut, iar puterea maximă este atinsă la 8500 rpm.
Din aceste exemple este clar că forțarea unui motor atmosferic este o procedură costisitoare, cu îmbunătățiri minime ale performanței.
Acum a devenit clar faptul că, atunci când se reglează motorul atmosferic, este mai profitabil să se ridice limita maximă de viteză. Un efect și mai bun se obține prin reducerea scăderii cuplului la turația maximă sau prin creșterea acestuia. În acest caz, puteți obține o creștere a puterii de până la 40%, dar costul unei astfel de reglări va depăși toate limitele posibile.
Prin urmare, cel mai corect, va forța motorul cu o turbină sau compresor. În acest caz, puteți obține o opțiune mai acceptabilă, cu mai puțini bani.