Цены на бензин постоянно растут, но это некоторых энтузиастов вовсе не отпугивает. Находится немало автолюбителей, которые хотят поставить на свое авто форсированный двигатель. Хотя они прекрасно понимают, что для того, чтобы мощность двигателя возросла, понадобится дополнительное топливо. Тем не менее, если к этому вопросу правильно подойти, можно сделать так, что мощность и экономичность будут вполне сочетаться и не станут взаимоисключающими понятиями. Главное – правильно подобрать детали, а затем все тщательно отрегулировать. Тогда и технические характеристики улучшатся, и ваша машина будет не такой «прожорливой».
В конструкции автомобиля нередко можно найти множество компромиссов. Инженеры, конструируя модель, часто учитывают большие допуски в процессе изготовления различных деталей и узлов. Также учитываются технические возможности – октановое число топлива, появление нагара, износ деталей, отсутствие надлежащего техобслуживания и т.п. Одновременно инженеры стремятся добиться того, чтобы цена узлов была, насколько это возможно, невысокой.
Если взять стандартный легковой или грузовой автомобиль, то мы как раз увидим, что он сконструирован таким образом, чтобы сохранился баланс между ежедневными поездками в городской черте и на трассе, – на большой скорости. Поэтому двигатели и трансмиссии оптимизированы так, чтобы они нормально работали на низких и средних оборотах, а не в области высоких.
Сердце авто, его мотор, можно представить как своеобразный воздушный насос, который смешивает топливо с воздухом и, в процессе сгорания, выдает «наверх» мощность. Чтобы мощность двигателя увеличилась, необходимо что-то предпринять для того, чтобы через мотор проходило больше воздуха. При этом подразумевается, что топливная система может предоставить тот объем горючего, который необходим в работе при таком режиме. Другой метод, с помощью которого можно поднять мощность или экономичность двигателя, это сделать так, чтобы уменьшились нагрузки, вес и трение.
Каждый мотор сконструирован для наиактивнейшей работы в определенной области оборотов. Диапазон мощности мотора можно определить по длине и диаметру входных и выходных каналов, по впускным и выпускным коллекторам. Если впускные/выпускные коллекторы длинные, с небольшими диаметрами, значит, они улучшают (на нужных оборотах) крутящий момент, а на высоких оборотах уменьшают мощность. И наоборот – если каналы короткие с большими сечениями, значит, на высоких оборотах у двигателя увеличивается мощность.
И конструкция распредвала, и тип и пропускная способность впускной/выпускной системы, толкатели клапанов и клапанные пружины, головки блока цилиндров, система зажигания, диаметр клапанов, соотношение между диаметром цилиндра и ходом поршня – все это на заводе-изготовителе подбирается таким образом, чтобы обеспечить хороший симбиоз экономичности с мощностью, приемистостью и низкой концентрацией выхлопных газов. Помимо этого передаточное число главной передачи, теххарактеристики трансмиссии и даже диаметр шин должны плавно соотноситься с движением и его условиями.
Для движения в городской черте более всего удобен высокий крутящий момент в области низких и средних оборотов, благодаря чему достигается более высокая экономичность. И этот режим более подходит, чем теоретическая максимальная мощность, которая достигается за счет высоких оборотов.
Мотор, «заточенный» для езды в черте города, выдает высокий крутящий момент в различной области оборотов, при этом обеспечивая более равномерную мощность, когда авто разгоняется, по сравнению с двигателями, способными выдать более высокую мощность в небольшом диапазоне оборотов.
Если автомобиль тяжел и у него относительно небольшой мотор, тогда он должен иметь более высокое передаточное число трансмиссии по сравнению с легкими авто, имеющими относительно большой двигатель. Кроме того, мотор в тяжелом авто должен быть оптимизирован для получения максимального крутящего момента при низких и средних оборотах, тогда он будет обеспечивать больший крутящий момент при движении или разгоне машины.
В новых легковых и грузовых авто установлено низкое передаточное число главной передачи, гидротрансформаторы, имеющие блокировку, а также большее число передач в КПП. Все это вместе взятое обеспечивает больший пробег и приемистость двигателя. Для того чтобы одновременно улучшить технические характеристики и экономичность на старых авто, применяют неплохой метод – ставят коробку передач, которая имеет большее число передних передач и дифференциал, который отличается от штатного своим передаточным числом. Нередко бывает, что подходят детали от более поздних моделей этой же марки.
Если рассматривать гоночные двигатели, то большинство из них работают в узкой области высоких оборотов, они не нуждаются в особой экономичности, а на низких оборотах – в высоком крутящем моменте. Интересно, что многие производители подобных моторов поддаются соблазну поставить специальный «гоночный» распределительный вал или же на штатный двигатель больший карбюратор. В принципе, теоретически это должно увеличить объем воздушного потока, при этом характеристики остальных деталей не меняются. Но поскольку эти детали друг к другу не «подогнаны», поступающий воздух будет все равно иметь невысокую скорость, и в результате горючее будет неправильно смешиваться с воздухом. Итог – мотор перестанет работать в диапазоне оборотов, который для него наиболее оптимален, что приведет к тому, что двигатель просто «захлебнется».
Мера крутящей силы, выдаваемой мотором, определяется крутящим моментом, который измеряется в ньютонах на метр (н/м) и килограммах-силах на метр (кгс/м).
Наибольшую мощность мотор будет выдавать, в расчете на полученное количество топлива, при максимальном крутящем моменте. Это будет способствовать оптимальным оборотам, которые заложены в конструкцию мотора. Мощность по максимуму будет достигнута, когда двигатель «раскрутится» до оборотов, превышающих наиболее эффективные. Примечательно, что максимальный крутящий момент будет достигнут при оборотах, которые меньше, чем для максимальной мощности. Мощность возрастает, когда будет сбалансирован прирост, полученный от увеличения оборотов, с потерями, которые возникнут при работе с оборотами, превышающими оптимальные, на которые настроены узлы и детали мотора.
По данным о мощности двигателя можно сделать вывод и о самом моторе. Если двигатель форсирован, максимальная мощность, как правило, будет выше, чем сам максимальный крутящий момент. В итоге максимальная мощность будет достигаться при относительно высоких оборотах. Обычно форсированный мотор может выдать примерно 1 «лошадь» на 16,0 «кубиков».
Таким образом, к примеру, стандартный мотор при объеме в 4916 «кубиков» рабочего объема будет иметь максимальный крутящий момент 373 н/м при 3000 об/мин и мощность 200 лошадиных сил при 4200 об/мин. Если же этот мотор форсировать, то тогда он может получить крутящий момент 330 н/м при 3800 об/мин и мощность 325 «лошадей» при 5600 об/мин.
Перед тем, как приступать к доработке двигателя, нужно реально определить, что вы хотите получить в итоге. Перед тем, как начать работы, следует убедиться, что мотор находится в хорошем состоянии. Если это не так, вскоре он сам выйдет из строя – без вашей помощи. Поэтому тщательно проверьте, в каком состоянии находится двигатель. Если это нужно, выполните его текущий ремонт. При этом можно сразу вносить изменения в конструкцию, и это обойдется дешевле, чем если модифицировать двигатель отдельно.
Также вначале определите, какие у вашего стандартного двигателя мощность и крутящий момент, и при каком числе оборотов будет достигнуто их максимальное значение. Потом нужно определить, как будет вести себя мотор (какие будут обороты) при движении авто по шоссе, а также какая передача при этом включена. Если в вашей машине нет тахометра, тогда на время подсоедините отдельный прибор, используя длинные провода так, чтобы тахометр можно было вывести в салон. Чтобы определить передаточное число главной передачи, на ведущем мосту найдите табличку и изучите ее.
Когда все данные вычислили и определили, можно уже рассматривать способы тюнинга мотора. Но стоит посмотреть правде в глаза, – если вы модифицируете двигатель таким образом, чтобы он хорошо работал при более высоких оборотах или пытаетесь значительно повысить его мощность, тогда придется пожертвовать экономией топлива. Как, впрочем, и надежностью двигателя.
Есть несколько методов, с помощью которых можно заметно увеличить мощность двигателя, и это методы довольно популярны – это турбонаддув и впрыск окиси азота. Впрочем, есть еще один простой и популярный способ – просто установить другой двигатель. В сети интернет вы без труда найдете множество статей и иллюстраций по любому из этих методов.
В зависимости от того, когда выпущена машина и какой она модели, можно добиться того, что мощность заметно возрастет при тщательной настройке двигателя, при изменении передаточного числа, типа шин, а также при изменении модификации впускных/выпускных коллекторов, замены распределительного вала и усовершенствования системы зажигания. К таким изменениям особенно чувствительны авто старого образца, только нужно перед тем, как приступать к доработкам и изменениям, все тщательно спланировать и рассчитать.
Если перед нами – новая модель, двигателем которой управляет компьютер, тогда нужно помнить, что авто уже имеет многие из перечисленных изменений. К тому же на них двигатели изначально имеют лучшие технические характеристики по сравнению со своими предшественниками. На самом деле авто так чувствительно, что даже изменение диаметра шин может сразу отразиться на приемистости мотора.
По правде говоря, существует очень мало доработок, которые можно выполнить на современном автомобиле с компьютерным управлением двигателем так, чтобы характеристики выхлопных газов не ухудшились. Можно найти отдельные специализированные фирмы, которые выпускают распредвалы, впускные коллекторы, выпускные системы и компьютерные чипы, которые могут поднять мощность современного авто. Но перед тем как приобретать эти детали, следует внимательно изучить инструкции и определить, насколько компьютер сможет «приспособиться» к тюнингованному двигателю.
Если вы намерены мотор ремонтировать, то, как мы уже говорили, в процессе ремонта можете внести в него некоторые модификации. Например, когда двигатель уже разобран, без труда можно заменить головки блока цилиндров, коленчатый и распределительные валы, шатуны, поршни и т.д.
Если заменить головки блока цилиндров, тогда на высоких оборотах может заметно возрасти мощность. Если мотор вашего авто работает в «мягком» режиме, тогда, если обработать клапаны качественно, под тремя углами, а также правильно подобрать впускные клапаны к выпускному коллектору, тогда эти меры улучшат работу мотора без того, что двигатель потерял приемистость и надежность. Если мотор старого образца, его можно доработать, поставив более прочные седла клапанов и специальные клапана. Это позволит работать двигателю на малоэтилированном и неэтилированном бензине.
Кроме того, выпускаются специальные поршни с высокой степенью сжатия, которые позволяют улучить мощность и эффективность работы двигателя при всех оборотах. Тем не менее, следует помнить, что если степень сжатия превысит, например, коэффициент 9:1, тогда понадобится горючее с высоким октановым числом. Если приобрести поршни с плоским, а не выпуклым (вогнутым) дном, то они улучшат в камере сгорания фронт пламени. Усиленные поршни, в отличие от литых, жестче. Зато литые лучше работают в обычных режимах.
Если у коленвала – более длинный ход, то вместе с соответствующими шатунами и увеличенными поршнями он может заметно повлиять на мощность, увеличив ее без потерь приемистости двигателя и крутящего момента на низких оборотах. Но если вы намерены доработать двигатель так, чтобы он стал высокооборотистым, тогда этот метод вряд ли подойдет – длинноходный мотор (т.е. имеющий больший ход поршня) на высоких оборотах способен ограничить потенциальную мощность.
Перед тем, как окончательно собирать мотор, обратитесь в сервис и сбалансируйте все детали. Этот шаг поможет увеличить мощность двигателя, сохранив его экономичность.
Есть такое правило, – если вы меняете одну деталь, придется менять (изменять) и другие, поскольку они работают вместе – в связке. Еще одна небольшая рекомендация: проверьте расход горючего, а также приемистость двигателя, используя секундомер, до каждой доработки и - после нее. Это позволит определить, насколько тюнинг был удачным. Чтобы данные были наиболее точными, проводите замеры на одной и той же дороге в одинаковых условиях.
