Как увеличить крутящий момент двигателя

Крутящий момент двигателя — как его увеличить и сколько это стоит?

Чтобы получить возможность быстрее разгоняться, некоторые водители пытаются увеличить крутящий момент своего авто. Сделать это можно несколькими способами. Наиболее простыми считаются замена стандартного глушителя на прямоточный или установка на моторе фильтра нулевого сопротивления. Дорогие и сложные способы предусматривают внутреннее вмешательство в устройство двигателя автомобиля (технический тюнинг) и требуют большого опыта специалиста, который осуществляет тюнинг, а так же очень значительных финансовых вложений со стороны заказчика. При этом разница в работе двигателя автомобиля после осуществления дорогого технического тюнинга будет очень ощутимой, но и заметно отразится на его моторесурсе. В дальнейшем ремонт форсированного двигателя будет существенно бить по карману, если вам вообще удастся найти исполнителей.

Как увеличить крутящий момент

К дорогим способам увеличения мощности и крутящего момента двигателя относятся:

Установка наддува на атмосферный двигатель

Это самый дорогой и самый сложный способ технического тюнинга автомобиля, который включает ряд мероприятий:

• подбор нагнетателя,
• форсирование двигателя,
• доработки коллекторов,
• замены сцепления.

При этом установка наддува может увеличить как мощность, так и крутящий момент за счет значительного увеличения поступления в камеру сгорания воздуха. Наддув бывает двух типов: турбонаддув (анг. turbocharger) и механический наддув (анг. supercharger).

Замена двигателя

Такой способ требует значительных расходов как на новый мотор, так и на его установку, которая предусматривает:

• поиск соответствующего двигателя для замены,
• доработку подкапотного пространства,
• подключения электричества,
• замену ЕБУ.

Форсирование

Предусматривает механическое вмешательство в устройство двигателя:

• замену определенных его элементов (например, распредвала, дроссельной заслонки или турбины) на спортивные,
• растачивание блока цилиндров, что приводит к увеличению объема двигателя, мощности и крутящего момента.

Кроме того, двигатель станет намного более требовательным к обслуживанию.

Так же существуют менее затратные и доступные способы, которые не предусматривают технического вмешательства в устройство двигателя. Основным принципом таких методов является устранение ограничений в работе двигателя, предусмотренных производителем в целях соответствия автомобиля экологическим стандартам, а так же в целях снижения числа гарантийных обращений в сервисные центры. К доступным способам увеличения мощности относятся:

Чип-тюнинг

Это программная оптимизации работы двигателя, она предусматривает изменение установленных заводом параметров работы ЕБУ разными методами: с помощью электронных модулей или с помощью ручной корректировки (прошивки) программы блока управления. Электронные модули имеют большой ряд преимуществ перед услугой прошивки ЕБУ, а негативные отзывы, как правило, не подкреплены фактами. При этом современные электронные модули способны автоматически, автономно и безопасно увеличивать скоростные характеристики автомобилей. Кроме того, грамотный чип-тюнинг способствует снижению затрат топлива.

Доработка или замена системы впуска воздуха

Этот достигается установкой фильтра нулевого сопротивления или полной заменой штатной системы впуска. В первом случае прирост мощности будет в пределах 2-5% за счет снижения сопротивления фильтрующего элемента потоку воздуха, во втором повішение может быть достаточно значительным не только за счет снижения сопротивления фильтра, но и за счет увеличения поступления холодного воздуха.

Доработка или замена системы выпуска

Современные стандартные системы выхлопа частично ограничивают возможности двигателя (через установленные глушитель и фильтры догорания). Определенные приемы, например, замена катализатора на пламягаситель и удаление антисажевого фильтра, облегчат «выдох» двигателя и обеспечат определенное количество дополнительных конских сил и ньютон-метров. Более дорогим, но и более действенным способом является полная замена штатной выхлопной системы на спортивную. Это даст не только заметное увеличение мощности и крутящего момента, но и уровняет срок жизни выхлопной системы со сроком жизни автомобиля в целом, так как спортивные системы выхлопа изготовляются из качественной нержавеющей стали.

Использование качественных расходных материалов

Данный способ нельзя назвать тюнингом, но это не значит, что им нужно пренебрегать. Использование качественных и дорогих расходных материалов, таких как моторное масло, фильтры, свечи зажигания, топливо, непосредственным образом влияют как на мощность, так и на крутящий момент. Отдельным пунктом можно выделить использование дорогих иридиевых или платиновых свеч зажигания, которые значительно влияют на работу бензиновых двигателей и способны не только увеличить мощность и крутящий момент, но и снизить затраты топлива.

Как увеличить крутящий момент двигателя

Для улучшения динамики разгона владельцы авто, привыкшие регулярно вносить коррективы в работу и конструкцию ТС задумываются над тем, как увеличить крутящий момент двигателя. С этой целью применимы разные варианты от установки фильтрующего элемента без сопротивления, до чип-тюнинга или модификации конструкции ДВС. В последнем случае значительно изменяются главные характеристики мотора, что не всегда благоприятно отражается на моторесурсе. Следовательно, важно взвесить плюсы и минусы технического тюнинга.

Основные понятия

Под вращательным усилием понимают тягу, создаваемую двигателем. В процессе работы ДВС вращение с заданной силой передается колесам. Эта величина, приведенная к единицам длины и является крутящим моментом. На показатели последнего влияют множественные факторы, обусловленные конструкцией мотора: рабочий объем, форма кулачков распредвала, другие особенности. Чем больше данный параметр, тем более динамичное авто.

Нелинейная характеристика тягового усилия автомобиля обусловлена конструктивными особенностями и принципом работы двигателя. Производители в документах указывают максимальный крутящий момент. Он доступен на пике возможностей мотора при полном газе на установленных оборотах. Стабильные показатели можно достичь использованием турбонаддува. Следовательно, пиковые параметры КМ зависят от конструкции ДВС.

Характеристики тягового усилия

Крутящий момент напрямую влияет на динамику набора скорости. Также параметр указывает на силу ДВС транспортного средства. При увеличении показателя возрастает мощность машины. Непосредственно величину КМ определяет:

• рабочий объем силовой установки;
• давление, нагнетаемое в цилиндропоршневой группе;
• площадь поверхности поршней;
• радиус рычага коленвала.

Все параметры взаимосвязаны и влияют на КМ. Объем ДВС увеличивает тяговое усилие, как и рабочее давление в камере сгорания. Величину крутящего момента можно скорректировать радиусом кривошипа, но в современных автомобилях показатель варьируется в минимальных пределах.

Варианты модификации двигателя

Для изменений показателей автомобильного мотора автолюбители пользуются механическими и программными методами. Первый вариант подразумевает внесение конструктивных изменений в силовой агрегат путем монтажа специальных деталей, расточки цилиндров и других кардинальных модификаций. Основной целью является повышение компрессии. Внушительной прибавки в оборотах помогает добиться установка турбонаддува.

Повышение крутящего момента доступно внесением изменений в программное обеспечение ЭБУ без вмешательства в конструкцию двигателя либо монтажа дополнительных элементов. Благодаря специальным программам корректируют объем, скорость и иные параметры впрыска. Также возможно изменить опережение в зажигании, отрегулировать интенсивность и продолжительность искрообразования.

Доработка ДВС механическим способом

Обычно водители доработку мотора используют для улучшения динамики разгона. Это добавляет уверенности на дороге во время обгонов, других маневров. Существует несколько вариантов модификации ДВС, среди которых внимание стоит уделить:

1. Монтажу коленчатого вала, у которого увеличен радиус плеча кривошипа или расточке цилиндров. Тяговое усилие повышается за счет увеличения объема силового агрегата. Однако, это дорогое удовольствие, которое лучше доверить профессионалам.
2. Установке доработанного распредвала. Помогает скорректировать газораспределение. Важно учитывать качество топлива, заливаемого в бензобак, чтобы исключить нежелательную детонацию.
3. Использованию высокооктанового горючего. Простейший на первый взгляд способ. В реальности без перенастройки ЭБУ значительно увеличится нагрузка на двигатель.
4. Установке воздушных фильтров с нулевыми показателями сопротивления. Способствует обогащению топливного заряда кислородом. Позволяет добиться повышенного коэффициента сжатия в цилиндрах и прироста в мощности до 3%.
5. Монтажу прямоточной системы. Снижает сопротивляемость отработанных газов при выходе. Сопровождается характерным неприятным звуком. Для достижения эффекта важно устанавливать качественный проверенный прямоток.
6. Использованию турбонагнетателя на атмосферном моторе. Насыщенный кислородом топливный заряд с большей степенью сжатия увеличивает показатели мощности ДВС. Это дорогостоящий способ, требующий дальнейшей технической поддержки.
7. Использованию выхлопной трубы измененного диаметра. Расчетное увеличение показателей крутящего момента варьируется от 3 до 5% благодаря оптимизированному выхлопу. Способ подразумевает тонкую настройку диаметра трубы.
8. Облегченные шатуны и поршни. Подразумевает использование деталей минимального веса специальной ковки. Минимизирует механические потери при работе силового агрегата, незначительно увеличивает КМ.

Серийный транспорт часто модифицируют с помощью использования дополнительных клапанов на цилиндрах. Для корректировки выпускного тракта на турбине монтируют крыльчатку из керамики с измененным наклоном.

Изменение КМ чип-тюнингом

Простым и доступным вариантом считается увеличение тягового усилия путем перепрограммирования вычислительного центра авто. Никаких механических доработок в двигатель или автомобиль вносить не требуется. Корректируют только программную часть, отвечающую за настройки силового агрегата. Несмотря, что чип-тюнинг требует участия профессионалов с использованием специального ПО и оборудования он помогает добиться следующих результатов:

• значительного увеличения тяговой силы и мощности мотора в соответствии с используемой прошивкой;
• улучшения скорости отклика педали, добавляющей газ в салоне автомобиля;
• максимального нивелирования турбоям на двигателях с турбонаддувом;
• стабилизации пуска непрогретого агрегата в подкапотном пространстве;
• оптимизации функционирования мотора с плавающими холостыми оборотами во время включения кондиционера;
• сохранения моторесурса силовой установки в отличие от механического тюнинга;
• отсутствия проблем при прохождении планового технического осмотра.

Использование чип-тюнинга оправдано в отношении стоимости модификации к увеличению мощности и крутящего момента ДВС. Главное, чтобы перенастройку программного обеспечения проводили специалисты способные учесть особенности двигателя и ЭБУ.

Изменение показателей электрического и дизельного мотора

С каждым днем на дорогах появляется все больше автомобилей на электротяге. Следовательно, у автовладельцев возникает вопрос, как увеличить крутящий момент электродвигателя. Все зависит от типа мотора под капотом, который бывает синхронным либо асинхронным. Для увеличения КМ корректируют либо электродвижущую силу, либо обороты электромотора.

Также вопрос, как увеличить крутящий момент двигателя часто волнует автолюбителей, управляющих авто на дизтопливе. В данном случае применимы все те же методики, как и с бензиновым силовым агрегатом: механическая модификация ДВС или чип-тюнинг электронного блока управления.

Все способы увеличения мощности двигателя

Многим людям в основном молодым ребятам нахватает лошадиных сил в своем автомобиле, каждый из них любит скорость и поэтому они хотят прибавить этих лошадиных сил в свой мотор. Поэтому наш сайт решил помочь вам в ответе на вопрос, как увеличить мощность двигателя, рассказав практически про все существующие способы, и насколько каждый из этих способов поможет вам.

Хочется сразу уточнить, что если у вас небольшой бюджет, то больших достижений можно не ждать, да, конечно можно добиться с небольшими деньгами высоких результатов, но надежность мотора снизится во много раз. Итак, поехали.

Увеличение объема

Один из самых дешевых и достаточно эффективных способов это сделать объем мотора больше. Производится это следующим образом, края каждого цилиндра растрачиваются на определенное расстояние, тем самым повышая объем в каждом цилиндре и во всем агрегате в целом.

Такую процедуру могут сделать как в каком-нибудь тюнинг ателье, возможно на СТО, а также это можно сделать самостоятельно. Лошадей становится больше, но высоких цифр там не получится, также во всем диапазоне поднимается крутящий момент и при этом надежность остается прежней. Также этот способ служит хорошим началом для дальнейшего глубокого тюнинга, но даже если его в ваших планах нет, его спокойно можно использовать для легкого тюнинга. Если вы расточите цилиндры, то система впуска и выпуска не сможет также идеально, как раньше справляться с наполнением цилиндров и отведением выхлопных газов и поэтому мотор станет мощнее на низких оборотах. Для того, чтобы это исправит необходимо сделать больше ход поршню я помощью замены коленчатого вала на более длинный, а также на эту же длину уменьшить общую длину поршня с шатуном. Используя расточку блока цилиндров и поднятие длины хода коленчатого вала можно долбиться максимального объема, хоть это и будет стоить дорого, но даст хороший фундамент для дальнейшей доработки мотора.

Более высокая степень сжатия

Это один из тех способов, который не только увеличивает нужный нам показатель и крутящий момент двигателя во всем диапазоне, но также и уменьшает расход топлива автомобиля, но при этом придется перейти на бензин с более высоким октановым числом, то есть с 95-го на 98-ой.

Когда поршень в цилиндре доходит вверху до мертвой точки, то вместо находится выше него называется камерой сгорания и чем больше ее объем, тем выше ваша степной сжатия, а в соответсвии и мощность. Сразу следует пояснить, что степень сжатия и компрессия это разные вещи, стерео сжатия является геометрической величиной, а компрессия динамической.

Для того чтобы повысить степень сжатия можно воспользоваться двумя способами, первый из них это приобретение поршней с большим диаметром и соответственно расточение под них цилиндров. В итоге вы получаете более высокий объем и степень сжатия тем самым получая плюс благодаря двум способам тюнинга.

Второй вариант – установка более тонкой прокладки ГБЦ. Этот способ даст результат, но с ним больше проблем, так как под такое изменение необходимо будет отрегулировать многие детали.

Вот такой результат вы можете получить:

• с 8 до 9 = 2.0 %;
• с 9 до 10 = 1.7 %;
• с 10 до 11 = 1.5 %;
• с 11 до 12 = 1.3 %;
• с 12 до 13 = 1.2 %;
• с 13 до 14 = 1.1 %;
• с 14 до 15 = 1.0 %;
• с 15 до 16 = 0.9 %;
• с 16 до 17 = 0.8 %.

Также если вы сильно повышаете степень сжатия, эти результаты суммируются, то есть подняв с 8-ми до 17-ти даст 11.5%. Также не забывайте, что от степени сжатия равной 12 уже необходим 98-ой бензин, а от 13.5 уже 102-ой, от 15-ти 105-й, который очень редкий и дорогой. Некоторым моторам смена топлива не требуется.

Тюнинг системы впуска

Улучшение впуска представляет собой уменьшение сопротивления поступающего воздуха в цилиндры. Это не сильно сложная доработка, но она требует изменение или добавление большого количества деталей, которые вместе дадут неплохой результат.

Нулевик

Первое, что необходимо сделать, это установить фильтр нулевого сопротивления, который намного уменьшит сопротивление воздуха, так как стандартный фильтр обладает фильтрующим элементом, сделанным из очень плотного материала, также сама конструкция фильтра не позволяет впускать большое количество воздуху. Чуть выше по ссылке вы можете прочитать подробнее про нулевик, о том, как его устанавливать и какие результаты от него можно получить. Сразу хочется сказать, что установив только нулевик, силы двигателя сильно не увеличится, поэтому его следует ставить только при комплексном тюнинге мотора.

Дроссельная заслонка увеличенного диаметра также является необходимой заменой при комплексном тюнинге. Большого результата от этой детали не получится, но при комплексной доработке эта деталь просто необходима, так как она снижает скорость входящего воздуха, тем самым повышая производительность системы впуска. Также по ссылке выше можете узнать подробнее об этой доработке.

Установка или замена ресивера

Ресивер для лучшей мощности двигателя имеет большой объем и короткие впускные патрубки. Установка этой детали дает хороший результат и поэтому ее можно поставить даже при легкой доработке мотора. Данная деталь сглаживает пульсации воздуха. Из-за того, что впускные трубопроводы короткие, максимальное наполнение цилиндров смещается на большие обороты, тем самым лошади и крутящий момент станут больше только на высоких оборотах, а на низких немного снижаемся. Можно добиться того, что у вас прирастет только крутящий момент на низких оборотах, но при этом тяга мотора во всем диапазоне станет меньше.

Также можно установить впускную систему у которой изменяется геометрия каналов, чтобы цилиндры наполнялись воздухом идеально во всем диапазоне опираясь на данные об оборотах и открытия дроссельной заслонки. Это будет самый идеальный, но при этом дорогостоящий вариант.

Отсутствие впускного коллектора

Иногда впускной коллектор снимают, а вместо него устанавливают так называемые дудки, которые настроены под большие обороты. Это позволяет сильно поднять количество поступаемого в мотор воздуха, также уменьшает холостые обороты и улучшает стабильность работы при низких и средних оборотах. На высоких оборотах, конечно, все становится просто шикарно.

Это самое сложное в тюнинге впуска атмосферных моторов, но при этом это самый эффективный и дорогостоящий вариант. Также можно установить несколько дроссельных заслонок, тем самым улучшить отклик на педаль газа. К сожалению, в результате снижается ресурс вашего мотора, и достаточно сильно прирастает расход топлива.

Тюнинг системы выпуска

Как только вы поднимаете количество сил, сразу же преумножается расход выхлопных газов, выходящих через выхлопную трубу, а стандартная выхлопная система с этим не справляется поэтому создается избыточное сопротивление. Если выхлоп не подходит, то давление в цилиндрах может повыситься, что заставит работать насосы продуктивнее. Также из-за того, что выхлопная система не справляется, цилиндр может плохо наполняться смесью, так как не все выхлопные газы покинули пространство цилиндров.

Чем короче и больше в диаметре выхлопная труба, тем меньше сопротивление. Если ваш агрегат имеет объем 1,5 и он позволяет вам постоянно крутить его выше 8-ми тысяч, что вы постоянно и делаете, то вам достаточно трубы диаметром около 50-ти миллиметров, если длина равна максимум 3,5 метра.

Часто в качестве замены коллектора используют паука, который прекрасно работает с поставленной ему задачей, а также увеличить мощность и крутящий момент во всем диапазоне. В большинстве случаев используется паук 4-2-1, но иногда используется и 4-1. Подробнее можете узнать по ссылке выше. Также может улучшить систему выпуска прямоточный выхлоп.

Интересная статья про увеличение мощности и крутящего момента

Головка блока цилиндров – что мы можем «выжать» из этого узла? Как обеспечить более производительную работу и увеличить момент? Основная задача головки блока цилиндров это впуск сгораемой смеси и выпуск сгоревших газов, как раз подача в камеру сгорания большего объема способствует повышению момента. Некоторые автолюбители турбируютдвигатели, т. е. воздушная масса не всасывается тактом, а нагнетается турбиной, следовательно, не затрачивается энергия на забор воздуха. Но такие модернизации дороги, и очень сложны, не каждый двигатель получится модифицировать, но прирост при этом будет ощутимый. Приемлемым вариантом видится увеличение пропускной способности впускного клапана. Подбирается клапан с большим диаметром тарелки, после дорабатывается сам клапан на токарном станке и подгоняется под него посадочное место для как можно плотного прилегания клапана и последующего надежного запирания камеры сгорания. В этом вопросе для каждого двигателя будут свои нюансы. Увеличить крутящий момент можно также заменой распределительного вала на спортивный вариант с регулируемым шкивом и измененной программой управления. Отличие спортивного распределительного вала от стокового в измененном профиле кулачков, т. е. фазами газораспределения, это позволяет более эффективно наполнять рабочую камеру смесью. А большее количество рабочей смеси при сгорании лучше давит на поршень, и, следовательно увеличивает крутящий момент двигателя.

Еще одним способом увеличения крутящего момента является увеличение степени сжатия путем уменьшения объема камеры сгорания. За счет малого объема большей компрессии достигнуть легче. Уменьшая объем камеры сгорания, путем фрезеровки плоскости головки блока цилиндров, либо установка поршней сдругой формой верхней части занимающей больший объём, но такие модификации вряд ли возможны на 16 клапанных двигателях, так как в таких моторах поршень вплотную приближается к клапанам. При обрыве ремня газораспределительного механизма поршень врезается в открытые клапана и приводит их в негодность. Что чревато дорогостоящим ремонтом головки блока цилиндров и возможно узлов самого блока цилиндров.

Следующим основным шагом является увеличение рабочего объёма. Для этого необходимо заменить каленчатый вал, шатуны и поршни. Увеличение рабочего объема способствует основной нашей задаче, а именно увеличить крутящий момент в интервале между низкими и средними оборотами двигателя. С таким мотором для хорошего разгона его не придется «крутить» до высоких 5-6 тысяч. Далее модифицируем поршни, установкой облегченных собратьев. Уменьшая массу поршня, мы снимаем часть нагрузки на коленчатый вал и коренные шейки также уменьшается инерция поршня и в мертвых точках поршню легче остановиться. Все эти модификации должны сопровождаться изменением углов зажигания, настройки подачи топлива и воздуха. Для инжекторных двигателей это прошивка электронного блока управления (ЭБУ), для карбюраторных тщательная настройка карбюратора. Еще одним вариантом повышения динамических характеристик может служить расточка блока цилиндров и установка поршней большего диаметра, но стоит отметить, что расточка также практикуется в ремонтных целях, и может отрицательно сказаться на ресурсе двигателя.

Проделав некоторые модификации, вы приятно удивитесь новым способностям вашего автомобиля.

Увеличение вращающего момента.

Любая реконструкция двигателя с целью улучшения его характеристик — работа комплексная, основанная на четком представлении о том, что мы хотим получить, как это сделать, и можно ли это сделать вообще. Здесь без знания рабочих процессов, протекающих в двигателе, никак не обойтись. Также необходимо понимать, что в двигателе все взаимосвязано: изменение в одном узле ведет к перемене всего рабочего процесса- от воздухозаборника до среза выхлопной трубы. Причем на разных режимах любое вмешательство оказывает различное воздействие: что хорошо на одном режиме, может оказаться плохо на другом.
К основным характеристикам двигателя мы обычно относим крутящий момент и мощность. Именно их и стремятся увеличить, проводя тюнинг мотора. Осуществить это можно с помощью двух основных способов. Первый способ — увеличение крутящего момента на коленчатом вале. Второй — не трогая величину крутящего момента, переместить его в зону высоких оборотов.

Крутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно — чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного — возможности этого способа ограничены детонацией. Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы «загоним» в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при ее сгорании в цилиндре и тем выше будет давление в нем. Это справедливо для атмосферных моторов.
Второй вариант применим к семейству наддувных двигателей. Изменив характеристику блока управления, можно несколько увеличить величину наддува, благодаря чему удастся снять больший момент с коленчатого вала.
И третий вариант — добиться лучшего наполнения цилиндров, улучшив газодинамику, — самый распространенный и самый… негарантированный. Идея в том, что нужно сделать нечто с каналами и камерой сгорания… Но все по порядку.
Рабочий объем. Один из основных вариантов — увеличение рабочего объема цилиндров настолько, на сколько это возможно. В разумных пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее правильный, потому что, увеличив объем, при этом не изменяя распредвал, т.е. оставив моментную кривую в том же диапазоне оборотов, в котором она и была, водителю не нужно будет переучиваться манере вождения. А на выходе получим искомое — более динамичный автомобиль.
Рабочий объем можно увеличить двумя способами — заменив стандартный коленвал на коленвал с большим эксцентриситетом или расточив цилиндры под поршни большего диаметра. Логично поинтересоваться — что более эффективно и что менее затратно. Ведь что такое объем двигателя: это есть произведение площади поршня на его ход. Увеличив, условно говоря, в два раза диаметр, мы в четыре раза увеличиваем площадь. Потому что в квадрате. А увеличив в два раза ход, мы лишь в два раза увеличиваем объем. Вот такая математика. Теперь об экономике вопроса. На первый взгляд кажется, что замена кривошипного механизма менее затратна, нежели расточка блока в больший размер. Нюанс в том, что коленвал с большим эксцентриситетом еще найти надо. Делают их на заказ редкие фирмы, производство дорогостоящее и сложное. Разумно в этом случае уповать на стандартизацию производителя. Поэтому логично купить серийное изделие, в нашем случае коленвал, и уже под него подбирать поршневую группу. Конечно, понадобятся другие поршни и шатуны. Это сложно, но подобрать можно. Вопрос в другом. Конструктивно такой ход закладывает дополнительные механические потери в работе двигателя, виновниками которых станут более короткие шатуны. Это аксиома- поставив коленвал с большим эксцентриситетом, придется поставить более короткие шатуны, ведь нарастить блок мы не сможем. В чем их минус? Чем короче шатун, тем с большим углом он «переламывается», тем с большим усилием он прижимает поршень к стенке цилиндра. А чем больше усилие прижима, при том же коэффициенте трения, тем больше величина сопротивления движения. И этот фактор следует рассматривать не только с точки зрения механических потерь, но и с точки зрения надежности, т.к. короткие шатуны подвергаются большим нагрузкам. В тюнинге, как правило, такими «мелочами» пренебрегают. Когда нельзя, но очень хочется, то можно. Очевидный выигрыш в плане минимизации затрат — увеличение рабочего объема за счет увеличения диаметра цилиндра. Как правило, все двигатели имеют достаточно толстую стенку цилиндра, запас по прочности. Если, скажем, на два миллиметра увеличить диаметр, то можно получить дополнительный объем. При толщине стенки 7-8 мм одним миллиметром можно пожертвовать. И достаточно часто можно обойтись серийными поршнями. Правда, однозначно заявлять, что увеличение диаметра цилиндров дешевле, нежели замена коленчатого вала, нельзя. Каждый из этих двух способов разумно рассматривать в ракурсе специфики отдельно взятого двигателя.
Наддувные технологии. Семейство турбированных двигателей интересно для тюнинга своими конструктивными особенностями, серьезно упрощающими настройку мотора. В нашем случае можно получить больший момент, опять-таки не трогая ни моментную кривую, ни объем и даже не разбирая двигатель, лишь незначительно изменив величину наддува. В чем особенность конструкции наддувных двигателей? Прежде всего в особенностях управления компрессором, будь то турбина или механический компрессор. Давление наддува и первого, и второго зависит от количества оборотов двигателя. Чем больше оборотов, тем выше давление. Но увеличивать его можно только до определенной величины. За этим следит блок управления, стравливая лишнее давление. Изменив его характеристику, т.е. слегка подняв планку этого самого стравливания, мы увеличим давление, с которым топливо-воздушная смесь «забивается» в объем цилиндра. И забивает реально больший объем, нежели в случае «щадящих» параметров у серийного двигателя. Работы по увеличению давления не безболезненны — у серийных двигателей есть определенный запас по механическим и тепловым нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить наддув возможно. Но если перешагнуть, то чтобы не сломать двигатель, придется прибегнуть к дополнительным переделкам — увеличить объем камеры сгорания, изменить систему охлаждения, установить дополнительный радиатор, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать более прочные поршни и обеспечить им охлаждение.
Изменения в газодинамике. Суть понятна — для того чтобы получить больший момент, надо увеличить заряд топливо-воздушной смеси. Что можно сделать? Можно взять инструмент и убрать дефекты серийной сборки — сделать впускные и выпускные каналы более гладкими и ровными, ликвидировать уступы и острые углы в местах стыка деталей, убрать в камере сгорания непродуваемые зоны, заменить клапана и седла. Работы много, но гарантии нет. Почему? Аэродинамика — вещь непростая. Математически описать процессы, проистекающие в двигателе, сложно. Взять ручку, бумагу и сделать вычисления и исходя из результатов что-то подрезать, отрезать, загнуть — тяжело… Или «кинуть глазом» и сказать, где тут лишнее… Порой результат прямо противоположный ожидаемому или никакой. Ради справедливости надо сказать, что в аэродинамике есть резервы. Но извлечь их гарантированно можно, только выполнив ряд экспериментов, продувая пластилиновые макеты впускных каналов на специальной установке, подбирая их форму и сечение в соответствии с требованиями новых условий работы двигателя. Маловероятно, что это можно сделать «на коленке».
Увеличение мощности.

Что такое мощность? Это произведение крутящего момента на скорость вращения двигателя. Таким образом, сместив стандартную характеристику момента в зону высоких оборотов, мы получим искомую прибавку мощности. Минус- на низах мотор плохо «едет». Любой газораспределительный механизм (без механизма изменяемых фаз) позволяет хорошо наполнять цилиндры только в своем диапазоне оборотов. И как только мы перемещаем вращающий момент в область более высоких оборотов, мы тут же потеряем его внизу. На низких цилиндры будут плохо продуваться, а для обычного дорожного автомобиля это плохо — давим на газ, а он не едет. Водитель должен держать стрелку в зоне высоких оборотов. Трогаться с места — сцепление жечь. Поэтому все серийные двигатели имеют максимальный момент где-то в области разумных 2-3 тысяч, чтобы внизу ничего не провалилось.
Конечно, современные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения такими провалами не страдают. На низких оборотах с помощью регулирующего механизма фазы становятся узкими, перекрытие (длительность одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) маленьким, и на низких оборотах происходит хорошее наполнение цилиндров. Как только этот двигатель забирается в зону высоких оборотов, фазы расширяются, перекрытие увеличивается, цилиндры начинают хорошо продуваться на высоких оборотах, и мы имеем хороший вращающий момент.
Итак, если у нас традиционный мотор (без изменяемых фаз), мы можем сказать себе: плевать нам на низкие обороты, ставим широкофазный распредвал в двигатель, тем самым позволяем иметь хорошее наполнение в зоне высоких оборотов. Правда, маловероятно, что мы получим большой вращающий момент, скорее всего, мы его по абсолютной величине получим такой же, как у серийного, только в зоне высоких оборотов. Но произведение его на обороты, на которых он достигается, будет существенно больше, чем у серийного мотора, следовательно, и мощность выше. Двигатель будет иметь ярко выраженный спортивный характер. Использовать таким образом полученную мощность можно, только подогнав передаточные числа в трансмиссии. Это тот путь, который применяется в спорте.
Еще одним путем увеличения мощности двигателя является уменьшение механических потерь. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшением размера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др. Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д. Правда, эти мероприятия, в основном, эффективны на высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.
От теории к практике

Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель. Очевидно, первое, что надо решить, — насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель — достичь максимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости — это фазы газораспределения. Необходимо сделать выбор: «строим» ли мы «скоростной» двигатель, который будет «раскручиваться» на высоких оборотах, или «моментный», для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора — именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые — в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия клапанов.
Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя. Однако это не столь важно, так как основная область их применения — езда по городу. Основное достоинство таких валов — повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу.
Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более «верховой» распредвал — тем сильнее этот эффект.

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни — шкива Вернера, который позволяет, не меняя натяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.
Затем все узлы и детали двигателя «настраиваются» на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа — все «подстраивается» под характеристики распределительного вала. Какой бы мотор ни получился в результате — это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы — настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг). Без этого новый двигатель не только не «выдаст» всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива. (Подробнее о чип-тюнинге можно прочитать здесь).
Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату. Есть некий предел, который ограничивает развесовка автомобиля, коэффициент сцепления его шин с дорогой. Смысла «накрутить» двигатель и в результате попросту палить сцепление, жечь резину и крошить ШРУСы — просто нет.
Закись азота

В случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернатива механическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Нитрос- лучший выбор для тех, кто не хочет тратить много денег, но при этом хочет добиться существенного увеличения мощности двигателя. Механический тюнинг подразумевает непосредственное механическое вмешательство в работу двигателя, переделку его узлов и агрегатов. Это, в свою очередь, снижает ресурс двигателя, либо ведет к очень дорогостоящим заменам таких частей, как блоки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый и распредвалы, клапаны и т.д. Нитрооксидная система (НОС) включается по желанию водителя, а все остальное время двигатель работает в своем обычном режиме без дополнительных нагрузок и расхода топлива.
Откуда же берется прибавка мощности? Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1,7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха. Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода.
Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.
Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколько порядков ниже температуры окружающей среды. А как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.
Типы систем закиси азота.
Существуют три типа систем закиси азота — так называемые: «сухая», «мокрая», и система прямого впрыска (direct port).
“Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор. Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у впрысковых моторов) врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. Впрыск топлива осуществляется как обычно. Вот в этом-то и проблема. При подаче закиси азота нужно подать и больше горючего. Иначе смесь обеднится, и возникнет нежелательная детонация, которая вполне может привести к поломке двигателя. А поскольку впрыском управляет бортовой компьютер, то приходится либо перенастраивать его, увеличивая продолжительность открытия форсунок, либо повышать давление в топливной магистрали.
«Мокрая» нитрос-система — более продвинутое устройство. Закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Объем закиси азота и топлива выверяется компьютером нитрос-системы, что делает это устройство более самостоятельным и удобным в управлении. Единственная сложность в том, что к такой системе приходится проводить дополнительную топливную магистраль. Такие системы особо подходят для наддувных моторов.
Третий тип систем впрыска закиси азота – это системы прямого впрыска. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка, которая по команде распределительного блока смешивает и отмеряет необходимое количество закиси азота и топлива. Таким образом существует возможность контролировать соотношение закись азота/топливо для каждого цилиндра индивидуально. Это самый мощный и один из самых точных типов систем. Системы прямого впрыска являются еще и самыми сложными в установке. В связи с этим, а также с их высокой мощностью, эти системы применяются в основном на гоночных автомобилях.
Все эти радости омрачаются некоторым риском. Все страшные истории про оплавившиеся поршни и сгоревшие движки подкреплены фактами. Пока вы устанавливаете относительно не мощную НОС (нитрооксидная система), опасаться нечего. Главное выбрать правильный комплект для данного двигателя. 4-х цилиндровые двигатели позволяют получить дополнительные 40-60 л.с., 6 цилиндровые двигатели позволяют получить прибавку в диапазоне 75-100 л.с., малый блок V8 — до 140 л.с., большой блок V8 — 200 л.с. Эта рекомендуемая прибавка мощности, позволяющая оставить механику двигателя без доработки.
Если же это слишком мало для вас, то вам понадобится довольно сильно тюнинговать мотор. Сначала — замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания. Также необходимо использовать качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка более мощного топливного насоса и более холодных свечей зажигания.