Как улучшить динамику автомобиля – Как можно просто увеличить динамику любого автомобиля ? | Страница 4
Как увеличить мощность двигателя и динамику автомобиля?
Что может сделать владелец машины для увеличения мощности двигателя своего авто и улучшения динамики? Для этого существует целый спектр возможностей.
Первое, что приходит на ум — можно увеличить мощность двигателя. Это можно сделать несколькими доступными способами. Например, на автомобильном рынке в разделе аксессуаров или принадлежностей для тюнинга продаются специальные приборы для увеличения мощности двигателя до 15%. Эти приборы устанавливаются под капот достаточно легко. Они даже не видны при диагностике двигателя. Идея работы таких коробочек состоит в том, чтобы ускорить процесс управления впрыском топлива в двигатель на порядки. Такие устройства используют стандартный заложенный производителем ресурс двигателя, но использование таких приборов может снижать его долговечность.
Как разновидность такого увеличения мощности существует ещё чип-тюнинг, однако, если автомобиль на гарантии, то это может привести к дополнительным проблемам при гарантийном случае.
Можно также увеличить мощность мотора с помощью установки устройства, подающего закись азота. Подробнее о таком способе Вы можете прочитать в нашей соответствующей статье.
Следующим вариантом увеличения мощности двигателя является смена глушителя. С точки зрения физики процесса внутреннего сгорания топлива мощность двигателя будет тем больше, чем больше разница давления внутри и вне мотора. Если снять глушитель с машины полностью, то мощность двигателя вырастет примерно на 30% при стандартных погодных и температурных условиях. Но звук выхлопов, подобных взрывам, не позволит двигаться на этом автомобиле без глушителя согласно действующим законам. Поэтому, многие люди, которые хотят увеличить мощность за счет глушителя, идут на компромисс и устанавливают промежуточные варианты. Эти тюнингованные запасные части дают больше мощности, но меньше шума.
Еще один вариант состоит в использовании другого вида топлива. На большинстве топливных заправок можно найти подобные виды бензина, которые, как заявляют производители, увеличивают мощность до 5%. Это обеспечивается за счет добавления в обычный бензин специальных добавок. Эти добавки называют еще «топливными присадками». Использование таких «присадок» может как оказать позитивное влияние, так и навредить.
Во-вторых, для большей динамики свое любимое детище необходимо облегчить. Это можно сделать, выложив из машины весь не очень нужный в обычных условиях хлам. Например, запасное колесо, «докатку», тяжелые инструменты, запасной аккумулятор, лишние вещи, воду в бутылке, которую возят часто на всякий случай… Совокупная масса всех этих вещей может составить до 100 кг. Реально эффективным способом снижения веса авто может быть замена тяжелых колесных дисков на более легкие и прочные варианты. На этих дисках можно еще убрать порядка 20 кг лишней массы. Дополнительно можно заменить ряд деталей на более легкие аналоги. Например, можно установить карбоновую крышку капота и багажника, заменить сиденья пассажиров на более легкие варианты.
В-третьих, для увеличения эффективности передачи мощи авто от двигателя в движение необходимо сделать так, чтобы энергия не расходовалась не в целевом направлении. Например, если подвеска излишне мягкая, то при быстром старте большая часть энергии передается в подвеску, после чего автомобиль проседает. Другими словами, мощность двигателя расходуется не на движение вперед, а на сжатие пружин или рессор подвески. Для того, чтобы избежать этого, рекомендуется сделать подвеску более жесткой, заменив пружины или добавив дополнительные рессоры. Это относится и к укреплению и упрочнению кузова автомобиля для снятия его избыточного колебания. Эта задача решается путем добавления ребер жесткости. Кроме того, теоретически можно повысить давление в шинах, чтобы обеспечить значительно более высокую динамику движения. Для того, чтобы понять, как работает этот физический механизм, попробуйте проехать несколько десятков метров на велосипеде с приспущенными колесами. Если давление в шинах низкое, существенная часть энергии будет расходоваться на преодоление избыточной силы трения с землей. Если давление более высокое, то сила трения снижается. Всем известны очень узкие шины на велосипедах профессиональных гонщиков. То же самое относится и к автомобильным шинам. При этом не стоит забывать о безопасности движения. Если колеса будут сильно перекачаны, это создает высокий риск прорыва или взрыва колеса, что может привести к трагическим последствиям на дороге. Стоит такжезаменить стандартные тормозные механизмы на более сильные, суппорты которых обычно окрашивают в яркие цвета.
В совокупности, реализация всех указанных выше физических механизмов может обеспечить увеличение динамики на дороге примерно на 50%, а скорость разгона авто от 0 до 100 км/час — до 30%.
Таким образом, для увеличения динамики вашего автомобиля можно выполнить ряд технических мер различной степени сложности, направленных на увеличение мощности двигателя и снижения веса автомобиля.
Как улучшить динамику автомобиля
Улучшить динамику своего автомобиля мечтают многие любители скоростной езды и участники любительских автогонок.
Возможностей для повышения скоростных качеств машины на сегодняшний день существует много – решение по их выбору зависит от кредитоспособности автовладельца, эффективности методов и их безопасности для автомобиля.
Облегчение автомобиля
Облегчение автомобиля не повлияет на мощность двигателя, но значительно повысит маневренность и уменьшит расход топлива.
Для этой цели нужно выбросить всё, что постоянно возится в багажнике: запасное колесо, домкрат, инструмент, личные вещи. Облегчить сам автомобиль можно, заменив тяжелые детали на более лёгкие: металлические капот и крышку багажника – на карбоновые, а диски на алюминиевые. Все это позволит уменьшить вес авто килограмм на 200.
Переоснащение редуктора
Установка более короткого редуктора, за счет сближения передаточных чисел на ведомых валах и увеличения их на главной передаче, позволяет снизить энергозатраты при выходе двигателя на максимальные обороты и тем самым повышает его мощность.
Динамические качества автомобиля резко увеличиваются, а вот максимальная скорость снижается или достигается за счёт больших оборотов.
Замена колес
Уменьшение площади соприкосновения колёс с землёй, а значит и уменьшения силы трения, что в, конечном итоге, приведёт к улучшению динамичности машины, можно за счёт увеличения давления в шинах и уменьшения их ширины.
Перекачивая шины, не следует переусердствовать, особенно в жару, иначе это приведёт к их разрыву.
Увеличение мощности мотора
В большей степени скоростные качества автомобиля зависят, конечно же, от мощности двигателя. Для её повышения тоже существует много методов таких как:
- Установка на двигателе специальных электронных блоков, увеличивающих впрыск топлива.
- Проведение чип-тюнинга электронного блока управления на машине, позволяющего перепрограммировать флэш-память при помощи специального интерфейса, позволяет повысить мощность турбированного двигателя на 30%, атмосферного – на 5%.
- Замена обычного глушителя с большим количеством перегородок, на облегчённый, прямоточный, энергетически менее затратный, при прохождении через него выхлопных газов. Такая операция позволит повысить мощность двигателя почти на 30%.
- Переход на топливо с более высоким октановым числом, тоже меняет мощность.
- Добавка в топливо специальных присадок, повышающих мощность на 5%.
- Снижение трения в поршневой группе за счет добавления в моторное масло реметаллизанта, такого как «Ресурс» или «Лубрифилм-металл», который покрывает стенки цилиндра тонкой пленкой, что уменьшает трение и не только повышает мощность двигателя на 7%, но и уменьшает расход топлива.
- Расточка цилиндров двигателя тоже увеличивает мощность за счет увеличения их объема, но она увеличивает и расход топлива. Учитывая же, что придется менять и поршневую группу, то гораздо разумнее заменить двигатель целиком, поставив более мощный.
- Замена воздушного фильтра на фильтр «нулевого» сопротивления, позволит повысить содержание воздуха в топливной смеси и её взрывную мощь.
- Установка на автомобиле агрегата с закислетелем азота (N2O), который попадая в двигатель, также значительно повышает содержание кислорода в топливно-воздушной смеси, усиливает процесс горения топлива, а значит и мощность.
Повышая мощность двигателя, следует помнить, что любое вмешательство, связанное с изменением ограничительных параметров в его работе, не столь уж и безобидно – оно может значительно уменьшить ресурс его эксплуатации, а значит и долговечность.
Решившись на «перепрошивку» программ ЭБУ, доверять её необходимо только опытным специалистам, иначе это может привести к необратимым последствиям.
Установка жесткой подвески
Увеличенная мощность двигателя может свестись, практически, на ноль, при наличии у автомобиля мягкой подвески, поскольку большая её часть будет расходоваться на сжатие пружин стоек, мягких амортизаторов или рессор.
При установке на машине более жестких пружин или дополнительных рессор значительно повысит динамичность авто.
Улучшая динамичность автомобиля нельзя ограничиваться только одним из методов – только совокупность большинства из них может принести, предполагаемый результат: до 50% по увеличению мощности и до 30% – динамических характеристик при разгоне до 100 км/час.
Нельзя также однокомпанентно изменить только мощность двигателя, поскольку все остальные функции автомобиля рассчитаны на меньшие нагрузки. Потому придётся усиливать тормозную систему, подвеску, трансмиссию, рулевое управление.
Принимая решение на улучшение динамических характеристик своего автомобиля, нужно осознавать, что производители в своих расчетах, при проектировании авто, исходят из осреднённых эксплуатационных показателей, поэтому любое усиление нагрузки на детали машины снижает срок их действия, а значит в целом её долговечность.
Как улучшить динамику автомобиля?
Сегодня лишь пожилые люди, использующие автомобиль лишь как средство передвижения, не хотят улучшить динамику своей машины. Динамика разгона – это время, за которое автомобиль набирает скорость в 100 км/ч. Люди часто модернизируют свои далеко не старые модели, чтобы увеличить показатель динамики разгона хотя бы на одну десятую.
Ниже будет рассказано, как увеличить вышепредставленный показатель дёшево и не прилагая особого труда. Автомобили, которые еле-еле разгоняются до скорости 120 км/ч, учитываться не будут. Однако, для тех водителей, которые привыкли к быстрому старту и комфортной езде, информация, представленная ниже, придётся как нельзя кстати.
Вес транспортного средства
Самым первым способом увеличить скорость разгона автомобиля является удаление всего лишнего из салона. Наверное, в каждой машине есть различныеустройства, которые придают комфорт при езде, однако негативно влияют на динамику модели. Специалисты утверждают, что если облегчить автомобиль на 10%, то и егоскоростьрозгонадо 100 км/ч увеличится на столько же.
Для того, чтобы облегчить вес автомобиля, например Range Rover Evoque, можно предпринять следующие меры:
1. Удалить из автомобиля различные инструменты для ремонта авто и запасное колесо. Они утяжеляют машину примерно на 40 кг.
2. Заменить обычные шины на облегчённые (вес снизится примерно 20 кг).
3. Заменить стандартный алюминиевый капот и багажник на карбоновую альтернативу (машина станет легче на 40 кг).
4. Убрать из салона автомобиля медиасистему, которая весит примерно 25 кг.
5. Заправлять бак не полностью (на 25-30%).
Если вы сделали все действия, перечисленные выше, то можно смело отнимать от скорости разгона автомобиля до сотни 1 секунду.
Переоснащение дифференциала
Динамика автомобиля включает в себя не только быстрый и резкий старт, но и быстрое ускорение во время езды. Так, изменив устройство дифференциала, можно будет увеличить ускорение автомобиля. Однако, это может создать некоторые неудобства при езде по трассе или шоссейной дороге.
Также нужно прекрасно понимать, что изменив устройства дифференциала, вы получите быстрое ускорение, однако потеряете часть комфорта при езде по городу или по трассе. Изменяя дифференциал, нужно обратить внимание на следующие моменты:
1. Более короткий дифференциал увеличит передачу крутящего момента на колёса, однако не увеличит мощность двигателя.
2. Если на машине изначально установлен довольно мощный двигатель, то укорочение дифференциала сделает первую передачу бесполезной, так как двигатель не сможет реализовать весь потенциал первой скорости.
3. Из-за короткого дифференциала вам придётся чаще переключать скорости, что отнимает время и отводит внимание от дороги.
Замена колёс
Смена колёс на более лёгкие отлично помогает автомобилю сбросить лишних 40 кг, причём сцепление с дорогой изменено не будет. Из недостатков данного способа можно отметить лишь высокую стоимость таких колёс.
Лёгкие колёса также уменьшают инерцию транспортного средства, благодаря чему осуществлять резкий старт и резкое торможение становится гораздо проще. При выборе отдельной модели облегченных колёс нужно учитывать, что диски на них должны быть малого размера, а вес минимальным.
Увеличение мощности двигателя
Улучшить динамику автомобиля также отлично помогает улучшение его силового агрегата. Способы совершенствования двигателя машины будут представлены ниже.
Чип-тюнинг
Сразу же стоит отметить, что чипирование двигателя не увеличивает его мощность, оно лишь полностью раскрывает потенциал двигателя, который заложили в него производители.
Немецкая, компания, оказывающая услугу чипирования двигателя утверждает, что после чип-тюнинга мощность автомобиля увеличится примерно 30 %. Установить чип на силовой агрегат также можно самостоятельно, данный процесс не вызовет сложностей даже у неопытного водителя. Если же вы собрались переустанавливать саму систему (ЭБУ), то лучше обраться к специалистам.
Различные пользователи чипов выделяют свои плюсы и минусы. Однако, перед тем, как произвести чип-тюнинг, нужно помнить, что если ваш автомобиль находится на гарантии, то вмешательство в его электронную часть эту гарантию онулирует. Также мотор, который постоянно работает на пределе, быстрее изнашивается и приходит в негодность.
Реагент 3000
Не так давно на авторынок стали поступать технические жидкости от Новосибирской компании “Руслана”. Производитель заверяет, что если смешать данную жидкость с обычными тех. жидкостями, то мощность силового агрегата вырастет на 35%. Цена такой жидкости, естественно, немалая, однако и эффект соответствующий. Подходит Реагент 3000 для всех двигателей объёмом до 2,5 литра.
Многие автолюбители называют данное средство самым простым способом улучшить динамику автомобиля. Оно уменьшает трение деталей внутри автомобиля, улучшает работу турбины, а также снижает расход топлива – нужно лишь залить его в различные узлы машины.
Глушитель
Многие недооценивают такой элемент автомобиля как глушитель. Зачастую автовладельцы считают его бесполезной деталью, которая предназначена для уменьшения звука во время работы мотора, а также для “пожирания” мощности двигателя.
Если полностью убрать глушитель, то мощность вашего транспортного средства вырастет примерно на 40%. Однако, высок риск того, что из под капота вашей машины будут выскакивать языки пламени, а звук приведёт к глухоте через несколько лет езды.
Наилучшим вариантом является установка специального тюнингованного глушителя, который увеличит мощность примерно на 20%, однако оставит езду комфортной и безопасной. Например Тюнинг выхлопной системы Range Rover Evoque можно заказать в компании Тюнинг выхлопных систем
+7 (495) 142-09-55 http://тюнинг-выхлопной-системы.москва.
Установка более жёсткой подвески
Во время резкого старта автомобиль с мягкой подвеской передаёт лишь 70% энергии на колёса – остальная её часть уходит на работу подвески. Благодаря этому автомобиль начинает движение с низкого старта и, тем самым, теряет часть мощности. Если установить на свой автомобиль более жёсткие пружины, то вся энергия пойдёт сразу к колёсам.
В заключение можно отметить лишь ещё несколько советов, которые помогут вам увеличить динамику автомобиля:
1. Давление в шинах старайтесь делать максимальным, однако не стоит забывать и про безопасность.
2. Если ваш авто не имеет турбонаддува, то на него можно установить турбину, которая существенно увеличит динамику разгона.
10.10.2018
Как повысить мощность двигателя автомобиля?
Эксплуатация21 февраля 2018
В силу жизненных обстоятельств далеко не каждый автолюбитель может позволить себе купить легковую машину с мощным силовым агрегатом. Штатный мотор не устраивает – одним не хватает разгонной динамики, другим – тягового усилия для езды по бездорожью. Существует добрый десяток способов добавить мощности двигателю, отличающихся по стоимости работ и степени модернизации «железного коня». Чтобы взять на вооружение подходящий вариант, стоит рассмотреть их поподробнее.
Доступные способы прибавки
Суть перечисленных ниже вариантов – правильная реализация мощности штатной силовой установки без вмешательства в конструкцию и повышенных финансовых затрат. Одно условие: меры необходимо применять в комплексе, результатов какого-либо одиночного решения вы попросту не заметите.
Как своими руками можно повысить разгонную динамику и улучшить поведение автомобиля на дороге:
- уменьшить полную массу транспортного средства;
- оптимизировать систему зажигания;
- поддерживать нормальное давление в шинах;
- установить вместо заводского глушителя прямоточный элемент;
- поставить воздушный фильтр нулевого сопротивления;
- сменить каталитический нейтрализатор на пламегаситель.
Предлагается разобрать каждый вариант подробнее. Бочонок катализатора действительно создает на выходе отработанных газов высокое сопротивление и его замена пламегасителем позволит добавить порядка 5% мощности. Операция по замене обойдется недорого, сама деталь относительно дешевая. Минус – загрязнение окружающей среды угарным газом и окисью азота.
Подробней о данной операции читайте здесь.
Примечание. При замене катализатора пламегасителем также придется «обмануть» кислородный датчик – так называемый лямбда-зонд, следящий за качеством сжигания топлива.
Давление в шинах и снижение веса авто
Поддерживая рекомендуемое производителем давление в баллонах, заметно увеличить мощность авто не удастся. Но если принимать другие меры и одновременно ездить на полупустых скатах, то общий результат все равно выйдет нулевым. Выдерживать нормальное давление – первый шаг к улучшению условий эксплуатации автомобиля.
Как снизить вес машины ради прибавки мощности:
- освободить салон и багажник от лишних вещей – тяжелого комплекта ключей, запасной аккумуляторной батареи, колбы с водой и так далее;
- сменить штампованные колесные диски на легкосплавные;
- поставить более легкие версии крышки капота и багажника, сделанные из карбонового волокна;
- штатные кресла поменять на облегченные.
Освобождение машины от лишних предметов позволит «сбросить» 50–100 кг массы совершенно бесплатно и добавить второй маленький плюс к динамике машины. Более эффективные варианты с заменой деталей уже влетят в копеечку – литые диски, кресла и карбоновые элементы кузова стоят недешево. С другой стороны, снизится расход горючего, внешний вид автомобиля изменится к лучшему.
Зажигание и установка прямотоков
Как и в случае с колесным давлением, увеличить мощность двигателя за счет системы зажигания не получится – в современных авто искрообразование организовано оптимально. Исключение – старые модели ВАЗ и им подобные, оборудованные трамблером с механическим прерывателем. Для улучшения ездовых качеств эти автомобили остро нуждаются в установке электронной системы зажигания.
Для легковых машин, оснащенных инжектором, следует подобрать надежные высоковольтные провода и свечи с подходящим калильным числом. Проблемы с указанными деталями всегда приводили к росту расхода топлива и ухудшению динамики, поэтому зажиганию стоит уделить некоторое внимание.
Совет. Прежде чем думать о наращивании силовой характеристики, стоит привести в порядок сам двигатель. Мотор должен находиться в исправном состоянии и расходовать масло в количестве 50 мл на 1 тыс. км пробега.
Одновременная установка прямоточного выхлопного тракта и воздушного фильтра – «нулевика» даст прирост порядка 15 л. с. Цена вопроса относительно невелика, но возникнет побочный эффект – звук работы двигателя усилится.
Если принять все перечисленные меры в комплексе, вы явно ощутите повышение мощности и уменьшение затрат на топливо. В цифрах прибавка составит от 5 до 10% в зависимости от модели и первоначального технического состояния автомобиля.
Тюнинг силового агрегата
Более радикальные доработки, дающие существенную прибавку лошадиных сил, касаются внешних и внутренних элементов самого мотора. Способов модернизации существует несколько:
- Изменение программного обеспечения электронного блока управления (так называемый чип-тюнинг).
- Оптимизация впускного и выпускного тракта.
- Переделка двигателя.
- Турбирование.
Контроллеры инжекторных и дизельных моторов работают по программе, заложенной производителем. Как правило, она универсальна, поскольку рассчитана на широкий спектр условий эксплуатации. Например, угол опережения зажигания выставляется минимальным, чтобы машина нормально воспринимала топливо различного качества.
Если прошить контроллер оптимизированной программой, «заточенной» под определенные условия и регион эксплуатации, то удастся уменьшить расход горючего, улучшить характеристики силового агрегата и даже добавить «лошадей». Процедура не затрагивает конструкцию двигателя и выполняется на многих станциях технического обслуживания по доступной цене.
Модернизация впуска и выпуска
Усовершенствование указанных систем включает следующие доработки:
- шлифовка и полировка внутренней поверхности коллекторов;
- замена воздушного ресивера на бочонок большего объема с укороченными патрубками;
- установка дросселя пониженного сопротивления либо блока с несколькими заслонками;
- замена штатного выпускного коллектора на «паука», более эффективно отводящего дымовые газы из камер сгорания.
Все перечисленные меры направлены на снижение сопротивления потокам топливовоздушной смеси и отработанных газов. Полированные полости коллектора уменьшают трение воздуха о стенки и таким образом увеличивают пропускную способность детали.
Дроссель увеличенного диаметра и «паук» на выходе из двигателя действуют по одинаковому принципу: скорость потока газов внутри элементов остается прежней, а пропускная способность возрастает.
Цилиндры лучше наполняются на такте впуска и хорошо опорожняются при выпуске, в результате достигается увеличение мощности двигателя. Тюнинговый ресивер решает аналогичную задачу, но вдобавок сглаживает скачки давления на впускной стороне.
Мероприятия затрагивают лишь навесное оборудование силового агрегата и при желании выполняются своими руками. Стоимость усовершенствованных элементов зависит от конкретной марки и модели транспортного средства.
Доработка конструкции мотора
Модернизация двигателя подразумевает его разборку и ведение работ знающими мастерами. Список популярных приемов тюнинга выглядит следующим образом:
- замена штатных распределительных валов на «спортивные»;
- увеличение рабочего объема двигателя и степени сжатия;
- установка облегченных шатунов, маховика и кованых поршней.
«Спортивный» распредвал отличается от обычного увеличенным размером кулачков. Они заставляют тарелки клапанов подниматься выше, пропуская большее количество горючей смеси и отработанных газов. Минус подобного тюнинга – относительно малый прирост мощности на средних или высоких оборотах. Положительный момент – способ вполне реализуем в гаражных условиях.
Увеличение рабочего объема цилиндров и степени сжатия позволяет значительно повысить мощность двигателя за счет следующих мероприятий:
- расточка либо замена гильз деталями большего диаметра;
- установка соответствующих поршней;
- установка коленчатого вала от аналогичного мотора, но с увеличенным ходом поршня.
Справка. Тюнинг классических моделей «Жигулей» практикуется с 90-х годов, когда появилась первая «Нива – Тайга» с рабочим объемом 1,7 л. Коленчатый вал от «Нивы» прекрасно становится на старые двигатели, увеличивая рабочий объем с 1,2 до 1,6 л.
Облегченные шатуны и кованые поршни – запчасти дорогостоящие, устанавливать их самостоятельно не рекомендуется. Хотя большую прибавку мощности детали не дают, зато позволяют «раскручивать» мотор до более высоких оборотов за счет снижения веса. Применяются в комплексе с другими вариантами тюнинга.
Организация турбонаддува
Распространенный способ увеличить мощность атмосферного двигателя – принудительно подать в цилиндры большой объем воздуха с помощью таких агрегатов:
- Турбокомпрессор. Приводится в действие от коленчатого вала и развивает давление 0,7–0,8 Бар.
- Турбина, вращаемая потоком выхлопных газов. Максимальное давление на выходе – 2 Бар.
- Электрический нагнетатель. В качестве элемента тюнинга используется крайне редко.
Положительные моменты компрессора – относительная простота монтажа и надежность в работе, прирост мощности достигает 30%. Недостаток – создаваемое давление ограничено частотой оборотов коленвала.
Газовая турбина способна увеличить мощность силового агрегата почти вдвое. Но для получения указанной прибавки необходимо выполнить сложный монтаж плюс установить интеркулер – охладитель подаваемого в цилиндры воздуха. Минусы применения турбины довольно существенные:
- ресурс двигателя сокращается;
- цилиндропоршневая группа нуждается в замене (кованые поршни, облегченные шатуны), поскольку штатная не выдержит нагрузки;
- турбина расходует моторное масло;
- при резком разгоне с низких оборотов возникает так называемая турбояма – небольшой провал, связанный с недостаточным давлением воздуха в коллекторе.
Приняв решение нарастить мощность и крутящий момент силового агрегата, не забудьте о трансмиссии и тормозной системе автомобиля. Сцепление должно уверенно передавать повышенное усилие от коленчатого вала, а колодки – эффективно затормаживать колеса. Обе системы нуждаются в серьезной модернизации.
Как можно просто увеличить динамику любого автомобиля ? | Страница 4
интересная статья и расчеты. Также и о крутящем моменте.. )Колесо стало больше
Пусть на Ниву вместо колес штатного размера поставили колесо бОльшего диаметра, например, Я-569 (235/75R15). Как это сделать (проставки под шаровые, резка арок и проч.) — не является предметом настоящей статьи. Нас интересует, как изменится динамика машины, и под этим мы будем понимать изменение ускорения при разгоне машины.
Радиус Я-569 0,369 м, т. е. дорожный просвет (клиренс) увеличится на 369-343=26 мм (примерно на дюйм). Посчитаем, чем придется заплатить за это повышение проходимости.
Радиус колеса увеличился относительно штатного размера колеса на 7,6%. Это означает, что при прежнем крутящем моменте на колесе Mк из-за увеличения радиуса R силы Fкт=Fрт=Mк/R будут меньше на 7.6%, т. е. динамика машины будет хуже.
Общая масса автомобиля возросла на величину:
4[(14+20)-(9,3+12)]=50,8 кг.
Из-за этого масса автомобиля стала равной mа=1300+50,8=1350,8 кг, т. е. больше на 50,8/1300=3,9%. Из-за этого при прежней силе Fрт ускорение a=Fрт/mа уменьшится на те же 3,9%.
А теперь определим влияние момента инерции этих колес. Масса бескамерной покрышки Я-569 20 кг. Масса штампованного диска 15″ от УАЗа около 14 кг (данные Nivandy). Считаем:
Jк=0,78mдRд2+0,85mпR2=0,78.14.0,192+0,85.20.0,3692=0,39+2,31=2,70 кг.м2
Доля крутящего момента, расходуемого на раскрутку колес:
4Jк/mа.R2=4.2,70/1350,8.0,3692=0,059=5,9%.
Вспомним, что при штатных колесах на их раскрутку тратилось 3,9% крутящего момента. Из-за необходимости раскрутить более массивные колеса на разгон автомобиля пойдет часть момента еще на 2,0% меньшая.
Посчитаем общее ухудшение динамики при установке колес большого диаметра:
1,076.1,039.1,020=1,140.
Итого из-за установки колес Я-569 на дисках от УАЗа динамика ухудшается на 14,0%.
Нива была создана как компромисс между шоссейным автомобилем и вездеходом. Она имеет вполне приличную динамику и скорость, позволяющую ей ехать по шоссе, практически ни в чем не уступая другим легковым автомобилям. И вместе с тем у Нивы вполне приличная проходимость вне асфальта. Колеса большого диаметра нарушают этот компромисс в сторону внедорожности. Впрочем, крутизна преодолеваемого подъема также уменьшится.
Возникает вопрос: как сохранить динамику?
В формуле, связывающей крутящий момент, радиус колеса и силу, мы пока изменили только один член — радиус. Чтобы сохранить динамику прежней, нужно увеличить крутящий момент на колесах. Это означает, что нужно либо поставить двигатель с бОльшим крутящим моментом (дорого, да и выбор мал), либо переделать трансмиссию так, чтобы при том же моменте двигателя момент на колесах стал больше, т. е. изменить ее передаточное отношение.
КПП для Нивы выпускается только с одним набором передаточных отношений, раздатка — тоже. Остается одновременная замена редукторов переднего и заднего моста, и этот выбор не так уж и мал. Производятся серийно и есть в обычных магазинах запчастей передние и задние редукторы с передаточными отношениями 3,9, 4,1 и 4,3 (подробности — в соответствующих статьях FAQ: здесь и здесь). Ранее выпускались редукторы 2102 (передаточное отношение 4,44). Существуют тюнинговые главные пары редукторов с передаточными отношениями 5,25 и др.
Штатно в 21213/214 ставятся редукторы с передаточным отношением 3,9 (точнее, 43/11=3,91). Если поменять их на редукторы 4,1, момент на колесах вырастет на 4,9%, а если на 4,3 — то на 10%. Но даже в последнем случае при резине Я-569 динамика все-таки будет хуже, чем на резине штатного размера.
Немного улучшить положение могут легкосплавные диски с меньшей массой. Но выигрыш не так велик, как хотелось бы. Для иллюстрации по той же методике пересчитаем изменение динамики (относительно штатных колес) для Я-569 на легкосплавных дисках «Эллада» с массой 5,2 кг.
Радиус покрышки тот же, что и в предыдущем расчете, поэтому Fкт=Fрт=Mк/R будут меньше на 7.6%, чем при штатных колесах.
Общая масса машины (опять относительно штатных колес) увеличилась на:
4[(5,2+20)-(9,3+12)]=15,6 кг; mа= 1312,6 кг.
Из-за этого при прежней силе Fрт ускорение a уменьшится на 15,6/1300=1,2%.
Момент инерции колеса:
Jк=0,78mдRд2+0,85mпR2=0,78.5,2.0,192+0,85.20.0,3692=0,15+2,31=2,46 кг.м2.
Доля крутящего момента, расходуемого на раскрутку колес:
4Jк/mа.R2=4.2,46/1315,6.0,3692=0,055=5,5%.
Относительно 3,9% для штатных колес проигрыш 1,6%.
Общее ухудшение динамики:
1,076.1,012.1,016=1,106.
Следовательно, при Я-569 на легкосплавных дисках динамика ухудшится на 10,6%.
http://www.niva-faq.msk.ru/tehnika/obsch/ustrojst/fizika/fizniv.htm
Доработка бензинового двигателя — Энциклопедия журнала «За рулем»
Тюнинг двигателя заключается в его доработке, настройке, регулировке для увеличения мощности и крутящего момента с целью улучшения скоростных и тяговых свойств автомобиля, применительно к требованиям владельца. Для профессионалов автосервиса это развивающийся бизнес, для автомехаников любителей — своеобразное хобби, для изобретателей — необъятное поле деятельности. Достижения в этой сфере ограничены, с одной стороны, существующими техническими возможностями, а с другой — действующим законодательством, стандартами и правилами.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Серийный легковой автомобиль универсален и приспособлен для эксплуатации в различных условиях: в городах с интенсивным движением, на загородных дорогах с различным качеством покрытия, на равнине, в горной местности и т.д. Он должен иметь хорошие тяговые и скоростные свойства и в то же время быть экономичным, безопасным и долговечным при приемлемой для покупателя цене.
Резервы повышения мощности заложены в конструкции любого двигателя. Разнообразные, часто противоречивые, требования заставляют автозаводы прибегать к различным компромиссам, жертвуя одними свойствами ради достижения других. Применительно к двигателю это мощность, крутящий момент, топливная экономичность, токсичность выхлопных газов, уровень шума, надежность и долговечность.
Двигатель это сбалансированный агрегат, и не исключено, что добившись улучшения одних параметров, можно получить недопустимое ухудшение других. Тонкую регулировку, настройку и глубокую доработку способны выполнить мастера, обладающие высокой квалификацией и опытом работы в условиях хорошо оснащенной мастерской.
Тюнинг требует комплексного подхода, так как увеличение мощности приводит к возрастанию нагрузок на детали двигателя, что требует их замены на более прочные, улучшения условий смазки и охлаждения.
Под более мощный двигатель необходимо адаптировать другие агрегаты, узлы и детали автомобиля. Например, для передачи возросших нагрузок следует заменить сцепление на усиленное и т.д.
Термины и определения
Мощность — работа, совершаемая двигателем в единицу времени, увеличивается с ростом крутящего момента и оборотов коленчатого вала, измеряется в кВт — киловаттах (ранее измерялась в лошадиных силах,1 л.с. — приблизительно 0,74 кВт).
Крутящий момент — усилие, создаваемое на коленчатом валу двигателя в результате давления газов на поршень при их сгорании и передаваемое трансмиссией на ведущие колеса автомобиля, измеряется в Нм — ньютоны на метр (может измеряться в кгс.м).
Максимальное значение крутящего момента приходится на средние обороты двигателя (примерно 2500—3500 оборотов в минуту)1. Чем больше крутящий момент, тем лучше динамика разгона автомобиля.
Обороты двигателя — частота вращения коленчатого вала, измеряется в оборотах в минуту.
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. С ее увеличением возрастают давление и температура в цилиндрах двигателя, и как следствие, вероятность детонации. Это требует применения топлива с бОльшим октановым числом.
Детонация — “взрывное” воспламенение горючей смеси и ее сгорание со скоростью, значительно превышающей нормальную. Сопровождается характерным металлическим стуком и перегревом двигателя. Может привести к повреждению поршня, поршневых колец, зеркала цилиндра, клапанов и свечей зажигания.
Горючая смесь — создается системой питания из топлива и воздуха, поступающих в цилиндр двигателя (при избытке топлива смесь называется “богатой”, при недостатке — “бедной”). Оптимальный состав смеси называется стехиометрическим (на 1кг топлива — 14,7 кг воздуха).
Коэффициент наполнения — отношение фактического количества горючей смеси, поступившего в цилиндр, к количеству смеси, которое могло бы при идеальных условиях поместиться в цилиндре.
Инерционный напор — эффект, возникающий при движении потока газов. В частности, он проявляется в том, что при задержке закрытия впускного клапана горючая смесь, двигаясь во впускном трубопроводе по инерции, продолжает наполнять цилиндр, несмотря на то, что поршень уже начал двигаться вверх в такте сжатия.
Фазы газораспределения — моменты открытия и закрытия клапанов, измеряются в углах поворота коленчатого вала.
Основные способы доработки двигателя
Мощность поршневого бензинового двигателя зависит от его литрового объема, степени сжатия и количества горючей смеси, поступившей в цилиндр. Существенное влияние оказывает состав смеси, определяемый соотношением топлива, воздуха и продуктов сгорания, оставшихся в цилиндре от предыдущего рабочего цикла.
“Настройка” фаз газораспределения, отличная от заводской, позволяет эффективнее использовать инерционный напор газов при впуске и выпуске для повышения наполнения цилиндров и улучшения их очистки от отработавших газов. В силу особенностей клапанных газораспределительных механизмов обеспечить оптимальные фазы можно в относительно узком диапазоне оборотов двигателя. Их корректировку, как правило, осуществляют путем установки другого распределительного вала.
— Распределительные валы, в обиходе называемые “верховыми” и “низовыми”, смещают максимум крутящего момента соответственно в область повышенных и пониженных оборотов.
— Быстроходной (верховой) называется установка более ранних фаз газораспределения для смещения максимума крутящего момента в сторону бОльших оборотов.
— Тихоходной (низовой) называется установка более поздних фаз газораспределения, сдвигающих максимум крутящего момента в сторону меньших оборотов.
— Двигатель с “быстроходной” регулировкой при прочих равных условиях повышает скоростные и снижает тяговые свойства автомобиля, а с “тихоходной” — улучшает разгон и ухудшает скоростные свойства.
Фото. Форма кулачков распределительных валов:
а — “спортивного”;
б — серийного
— Разрезные шестерни2, зубчатые венцы которых можно поворачивать относительно ступицы, применяют с различными конструкциями распределительных валов с целью обеспечения возможности максимально точной регулировки момента открытия клапанов (для “выставления” фаз газораспределения).
Фото. Разрезные шестерни привода распределительного вала различной конструкции
— Корректировка скорости открытия впускных клапанов. Устанавливают распределительный вал с кулачками такого профиля, который сначала замедляет, а затем ускоряет открытие клапанов. В результате на первой стадии в цилиндре образуется повышенное разряжение, что после резкого открытия клапана приводит к росту скорости горючей смеси на впуске, увеличению наполнения и соответствующему повышению мощности двигателя.
Уменьшение сопротивления движению горючей смеси на впуске и использование инерционного напора для улучшения наполнения обеспечивают путем проведения следующих мероприятий3:
— устанавливают фильтр пониженного (“нулевого”) сопротивления;
— увеличивают проходные сечения впускного трубопровода и каналов головки цилиндров;
— сглаживают неровности, оставшиеся после отливки, и иногда полируют внутренние поверхности трубопроводов;
— расширяют проходные сечения каналов и по возможности их спрямляют;
Фото. Фильтры пониженного (на жаргоне — “нулевого”) сопротивления
устанавливают клапаны с тарелкой большего диаметра4;
Фото. Впускные клапаны:
а — с увеличенной тарелкой и уменьшенным диаметром части стержня;
б — серийный
— срезают выступающую во впускной канал часть направляющей втулки клапана и уменьшают диаметр части стержня клапана, расположенной в канале5;
— устанавливают более короткие впускные патрубки для повышения максимальной мощности на высоких оборотах6;
— в двигателях с впрыском увеличивают проходное сечение дроссельного узла7;
Рис. Снятие металла с клапана и его втулки для уменьшения сопротивления во впускном канале (пунктиром показаны первоначальные размеры)
для увеличения оборотности двигателя заслонку ставят не во впускном канале, а в патрубке каждого цилиндра. В четырехцилиндровых двигателях устанавливают так называемый “четырехдроссельный впрыск”;
— устанавливают резонаторы на впуске для увеличения эффекта от инерционного напора газов.
Снижение температуры газов на впуске увеличивает весовое наполнение цилиндров и уменьшает вероятность детонации. Этого достигают, охлаждая впускной трубопровод различными методами. При необходимости изолируют его от выпускного трубопровода.
Применение принудительного наддува с использованием нагнетателя воздуха существенно повышает весовое наполнение цилиндра и увеличивает мощность. В большинстве случаев на двигатель устанавливают специальные комплекты — как правило, компрессор и детали его привода. При этом необходимо понизить степень сжатия примерно на 30%. Недостатком является появление “турбоямы” — снижения крутящего момента на низких оборотах. Нагрузка на детали двигателя при наддуве существенно возрастает, что требует обязательного применения усиленной шатунно-поршневой группы8.
“Настройка” системы выпуска улучшает очистку цилиндров от отработавших газов и повышает коэффициент наполнения в определенном диапазоне оборотов двигателя9. Этого добиваются подбором длины выпускных трубопроводов. Считается наиболее эффективным применение выпускных трубопроводов (“пауков”) с патрубками одинаковой длины. Иногда четыре трубопровода от цилиндров сразу сводят в общую трубу. В другом случае сначала соединяют попарно выпускные патрубки первого и четвертого, затем второго и третьего цилиндров и уже потом их всех объединяют.
Прямоточный глушитель10 применяют для снижения сопротивления выходу отработавших газов на средних и высоких оборотах. По эффективности глушения звука в большинстве случаев такой глушитель уступает штатному.
Перепрограммирование системы управления двигателем (чип-тюнинг) является вспомогательным методом и дает реальный результат когда используется для оптимальной настройки систем топливоподачи и зажигания при изменении фаз газораспределения, литража, степени сжатия и некоторых других параметров двигателя. Особенно эффективен чип-тюнинг при установке принудительного наддува.
Прямой эффект этого метода незначителен, так как основан на корректировке заводских программ электронных систем управления подачей топлива11 и углами опережения зажигания. В электронный блок управления (контроллер) устанавливают микросхему с иной программой, а иногда перепрограммируют (“перепрошивают”) штатный чип. При этом увеличивается содержание несгоревших углеводородов в отработавших газах12. В случае использования бензина с тем же октановым числом возрастает вероятность детонации из-за установки более ранних углов опережения зажигания.
Увеличение рабочего объема цилиндра весьма эффективно, но требует серьезной переделки двигателя.
Литраж увеличивают тремя основными способами13:
- применением коленчатого вала с увеличенным радиусом кривошипа;
- увеличением диаметра цилиндров — расточкой или заменой гильз;
- совмещением первых двух способов.
Увеличение степени сжатия положительно влияет на мощность двигателя, но это повышает требования к октановому числу топлива. С учетом фактических свойств применяемого топлива степень сжатия подбирают при доработке двигателя, иногда ее даже приходится уменьшать относительно заводской14.
Уменьшение механических потерь в основном направлено на снижение трения в паре “поршень с кольцами — гильза цилиндра”15. С этой целью осуществляют комплекс мероприятий, в частности применяют:
— облегченные шатуны
Фото. Шатуны
а – облегченный, Н-образного сечения;
б – серийный
— поршни с укороченной юбкой
Фото. Поршни
а – облегченный, с укороченной юбкой;
б – серийный.
— кольца заменяют на более узкие.
Фото. Поршневые кольца
а – узкие для облегченных поршней;
б – серийные
Рекомендации
- До начала работ необходимо решить, что, зачем и какой ценой желательно получить в результате тюнинга. Следует избегать переделок, которые не соответствуют принятому стилю и условиям вождения. Спортивный высокофорсированный двигатель будет провоцировать “дерганую”, нервную езду, что в условиях обычной эксплуатации нежелательно, а в некоторых случаях опасно.
- Целесообразно определить и зафиксировать доступные показатели двигателя до переделок, иначе объективно оценить результаты работы будет невозможно (см. примерную методику).
- Желательно выбирать более простые варианты, например, улучшить тяговую динамику автомобиля можно не повышением мощности двигателя, а подбором передаточных чисел трансмиссии.
- В любом случае необходимо проявлять крайнюю осторожность, так как переделка двигателя может привести не только к бесполезным материальным затратам, потере гарантий, проблемам на техосмотрах и при последующей продаже, но и повлиять на безопасность эксплуатации автомобиля.
Критерии выбора тюнинговой фирмы
- Положительные рекомендации компетентных специалистов и лиц, достойных доверия.
- При возможности пробная поездка на доведенном автомобиле той же модели, что планируется к переделке, для получения собственного мнения об эффективности.
- Оснащенность мастерской испытательным оборудованием.
Полнота и открытость информации, предоставляемой исполнителем о способах доработки двигателя, а также о положительных и отрицательных последствиях проведения тех или иных мероприятий16.
- Наличие договора в письменной форме, где оговорены предусмотренный объем работ, конкретные результаты, методы их оценки, обязательства сторон и т.д.
1С дальнейшим ростом оборотов крутящий момент снижается относительно максимальной величины из-за ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью.
2В случае цепного привода распределительного вала разрезными выполняют приводные звездочки.
3Наиболее эффективным является замена карбюратора системой впрыска и штатной головки блока цилиндров на шестнадцатиклапанную.
4При такой доработке важно сохранить необходимый запас прочности стенок рубашки охлаждения и перемычки между седлами клапанов — самой теплонагруженной части камеры сгорания.
5Недостаток таких изменений — больший износ втулок и возрастающая вероятность обрыва клапанов.
6На низких оборотах при коротких патрубках наполнение уменьшается из-за снижения инерционного напора газов. Проблема решается установкой в трубопроводе заслонок с автоматическим приводом, направляющих воздух на низких оборотах по длинному пути, а на высоких — по короткому.
7Увеличивают диаметр впускного канала и дроссельной заслонки.
8Усиление шатунно-поршневой группы необходимо и при установке системы впрыска закиси азота, применяемого для кратковременного увеличения мощности двигателя.
9Наиболее эффективна совместная настройка впуска и выпуска, но она требует высокой квалификации исполнителя и специального оборудования.
10Прямоточным называется глушитель с низким сопротивлением (противодавлением) движению выхлопных газов. Входная труба одновременно является выходной, имеет постоянное проходное сечение и сообщается своей перфорированной частью с камерой глушителя, заполненной звукопоглощающим материалом.
11Особенность бензинового двигателя заключается в том, что максимальная топливная экономичность получается на несколько обедненной смеси. Для обеспечения топливной экономичности на основных эксплуатационных режимах штатная система питания топливом обеспечивает смесь именно такого состава. И только когда педаль газа практически полностью нажата, смесь автоматически обогащается и двигатель развивает максимальную мощность. Если систему питания перестроить на создание обогащенной смеси на всех режимах, мощность двигателя возрастет, но и увеличится расход топлива.
12Нейтрализатор отработавших газов, если он есть, может быть поврежден, так как рассчитан на работу при стехиометрическом составе смеси.
13Если меняют литраж, прирост мощности пропорционален увеличению рабочего объема. Например, для двигателей ВАЗ с ростом объема на каждую 1/10 литра мощность возрастает на 2—3 кВт.
14Например, при установке принудительного наддува или с увеличением литража двигателя.
15Хороший эффект дает применение энергосберегающих масел.
16Практикуемая в некоторых случаях установка защиты новой программы блока электронного управления при чип-тюнинге впоследствии может привести к исключению возможности определения и устранения неисправностей обычными методами.
Примерная методика определения основных показателей работы двигателя
Мощность и крутящий момент мотора в гаражных условиях измерить нереально. Максимальную скорость, даже паспортную, развивать на дорогах общего пользования запрещено, да и опасно. Но некоторые проверки, действуя с помощником, используя секундомер и мерную канистру, соблюдая разумную осторожность, можно осуществить на подходящем для этого участке дороги.
Разгон с места до 100 км/ч. Осуществив ускорение в привычной манере, определяют затраченное время.
Ускорение на высшей передаче с 80 до 110 км/ч и на предыдущей — с 60 до 80 км/ч (проверка “эластичности”). При равномерном движении с начальной скоростью нужно резко и полностью нажать на педаль газа и определить время до достижения необходимой величины.
Расход топлива за пробег автомобиля не менее 100 км по городу или загородному шоссе — там, где преимущественно эксплуатируется автомобиль. Перед поездкой бензобак заполняется “под пробку”, затем расход определяется по количеству долитого топлива.
Повторные испытания после доработки двигателя следует проводить на тех же участках дорог, при такой же загрузке автомобиля, погоде и состоянии покрытия.
Как улучшить динамику автомобиля | Auto-Quiet.ru
Всем автомобилистам известно, что мощность в автомобиле можно осуществлять различными способами. Это может быть и капитальная доводка в автомобильном двигателе. А это значит, что необходимо использовать подогнанных и облегченных, по весу, шатунных поршней и механизмов. Подогнанные или шлифованные коллекторы, как впускной, так и выпускной, коленчатый облегченный вал, точная балансировка и тому подобное, также способствует динамике автомобиля. Также изменения передаточных чисел трансмиссии, и это в сторону увеличения.
Чтобы улучшения динамики в автомобиле была полноценной, важно уделить внимание и доводке ходовой части – изменение амортизаторов и пружин, усиление кузова, дисков, резины, тормозов и так далее.
И для большинства видов работ, которые описаны были выше, нужно специализированное оборудование, множество свободного времени, необходимая квалификация, а самое важное – это наличие средств. И по-другому никак не получиться. Ведь на выходе у вас выйдет эксклюзивный автомобиль, равным никому не должен быть, как в цене, так и в уникальности. Вы только посмотрите на этот тюнинг — http://pro-tuning-vaz-2109.ru/, и вы тогда поймете, в чем преимущества таких вложений.
И если вы счастливец, который обладает автомобилем таких марок как Жигуль или же Москвич, то единственным вариантом, в котором будет доступно разнообразные эксперименты — с зажиганием или же карбюратором.
Основные операции.
Рассмотрим основные операции, как можно исполнить тюнинг для карбюратора. Первостепенным делом, надо выкинуть пружину, которая находится в приводе для первичной камеры, в дроссельной заслонке. И на это вы потратите приблизительно 5 минут. Результатом станет – более чувствительная и улучшенная динамика вашего автомобиля, а при этом топливо расходоваться будет, приблизительно 0,5 литра на каждые 100 км.
Можно переделать и привод в дроссельной заслонки, находящееся во вторичной камере по механическому вакууму. И делается это очень просто. Надо взять кусок проволоки, с одной стороны сделать кольцо, после чего это кольцо просунуть под гайку. Гайку, которая крепится к рычагам привода дроссельной заслонки во вторичной камере, мы видим выступ к внешним рычагам, делая его, таким образом, чтоб проволока была между этими деталями. После этого, гайку надо будет должным образом встряхнуть. Итак, вы получите улучшение динамики вашего автомобиля. Такой тюнинг можно почувствовать на поворотах, когда производятся повышенные обороты. Но расход топлива меняться не будет.
К тому же, чтоб улучшения динамических характеристик и параметры подвески снизили массу автомобиля, в таком случае инженеры применяют разнообразные способы. Так как эти характеристики могут целиком повлиять на динамику, а также безопасность вашего автомобиля. И этому могут поспособствовать легкосплавные диски. Ведь максимальная нагрузка в дисках, обязательно должна соответствует всем нормам, как по весу, так и характеристикам к соответствующему автомобилю.