Жажда скорости: как сделать свой автомобиль мощнее
Содержание:
- Улучшение газодинамики
- Повышаем мощность двигателя 3 фазный на 1 фазе
- Форсирование двигателя ВАЗа
- Что нам дает увеличение мощности
- Сопутствующие доработки: маховик и системы подачи топлива
- Четырехтактные агрегаты
- Где лучше выполнять переоборудование
- Как увеличить выделенную мощность
- Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни
- Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки
- Турбинный наддув
- Уменьшение силы трения
- Ускоряем дизельный движок
- Документы на увеличение мощности электроэнергии
- Карбюратор
Улучшение газодинамики
Наиболее распространенным методом увеличения наполнения цилиндров является улучшение газодинамики. Но он же самый негарантированный… При этом методе модифицируются каналы и камера сгорания.
Сначала максимально увеличиваем объем цилиндров. Распределительный вал не задействуем, то есть, моментная кривая остается в старой амплитуде оборотов. В результате получаем более динамичную машину, при этом водителю не надо менять манеру управления.
Для повышения рабочего объема цилиндров вместо стандартного коленвала устанавливаем деталь с большим эксцентриситетом либо растачиваем цилиндры под поршни большего сечения с соблюдением правильной геометрии. Это делается на высокоточном станке.
Первый вариант кажется менее затратным, но тут есть свои нюансы. Найти коленвал с большим эксцентриситетом довольно сложно. В основном, их производят в индивидуальном порядке, да и то не все предприятия. Поэтому проще приобрести стандартное изделие и подбирать под него поршневую группу.
Естественно, не обойтись без новых поршней и шатунов. Однако к коленвалу с большим эксцентриситетом стандартные шатуны не подойдут – нужно ставить укороченные, а они спровоцируют дополнительные механические потери в работе ДВС за счет усиления сопротивления движения. К тому же, короткие шатуны менее надежны, поскольку испытывают большие нагрузки.
Из этого делаем вывод, что вариант с расточкой цилиндров менее затратен. Толщина стенки цилиндра позволяет получить дополнительный объем за счет увеличения диаметра на 1-2 мм без потери прочности. При этом не нужно заморачиваться с поиском специальных поршней – подойдут серийные модели, естественно, большего диаметра. Расточка блоков цилиндров в автомастерской обойдется в 1200-1600 рублей.
Повышаем мощность двигателя 3 фазный на 1 фазе
При обычном подключении трехфазного асинхронного двигателя на одну фазу мощность двигателя и его крутящий момент значительно снижается, удается получить около 30% от номинальной мощности. Ниже мы рассмотрим причины снижения мощности и схемы включения двигателя, повышающие мощность и крутящий момент.
Для нормальной работы асинхронного трехфазного двигателя требуется подавать на каждую обмотку напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения на других обмотках, так как фазы три то оно сдвигается на 120 0 . При обычном подключении трехфазного двигателя к однофазной сети , на одну обмотку подается фаза, на другую фаза сдвигается конденсатором, а третья обмотка подключается без сдвига фаз. Так вот третья обмотка создает момент вращения в противоположном направлении. Поэтому лучших результатов можно добиться, отключив одну обмотку. Так двигатель будет работать аналогично однофазному двигателю. Кстати у трехфазных двигателей часто сгорает одна обмотка, а две остаются целыми, такой двигатель можно здесь применить.
Подключаем эту обмотку через конденсатор
Еще лучших результатов можно добиться, если выводы третье обмотки поменять местами, так третья обмотка будет помогать создавая момент вращения в правильном направлении. Так можно получить больше 50% мощности от номинала. Эту обмотку двигателя желательно также подключить через конденсатор. Конденсаторы должны быть одинаковой емкости. Для того чтобы узнать правильно ли подобраны конденсаторы мерим напряжение на каждой обмотке, оно должно быть приблизительно равно. Подробнее о подборе конденсатора для подключения трехфазного асинхронного двигателя.
Здесь две обмотки подключены в противофазно на напряжение 220В
Ну, а 100% мощности от асинхронного двигателя можно получить используя частотный преобразователь, частотный преобразователь может работать на одной фазе выдавая три.
Форсирование двигателя ВАЗа
«Классический» мотор с его двумя клапанами на цилиндр и небольшой степенью форсировки не отнести к числу выдающихся по характеристикам. Но еще во времена советского автоспорта доведенные до ума «Жигули» заметно в лучшую сторону отличались от серийных собратьев.
Конструкция ГБЦ «классики» мало располагает к увеличению мощности путем увеличения рабочих оборотов: дело не только в уже упомянутой двухклапанной схеме, но и в параллельном выводе впускных и выпускных каналов на одну сторону. На высоких оборотах начинает играть значительную роль инерция газов – в момент перекрытия клапанов, когда выпускной еще не закрыт, а впускной уже открыт, именно инерция выхлопных газов увеличивает наполнение цилиндров свежей смесью. Но максимально эффективно это при нахождении каналов на одной линии, в то время как имеющее место быть на «классике» создает дополнительные завихрения (читай – увеличивает сопротивление потоку смеси), уменьшая эффект «инерционного наддува».
Для архаичных моторов наиболее эффективно и дешево по вложениям увеличение рабочего объема, благо сравнительно толстостенный чугунный блок допускает расточку без проблем, а предельная унификация тольяттинского конвейера позволяет выполнять такой тюнинг с применением заводских же деталей.
Например, двигатель 2106 имеет ход поршня 80 мм и диаметр цилиндров 79 мм. С поршнями от мотора 2123 (82 мм) мы получаем уже 1,7 литра, при этом одновременно увеличивается степень сжатия (объем цилиндра возрос, но объем камеры сгорания остался прежним), что, конечно, значительно увеличивает требования к топливу, но также положительно сказывается на мощности.
Однако и это не предел – для двигателей 2130 завод выпускал коленчатый вал с ходом 84 мм, который все так же способен вставать в «жигулевский» блок, и это уже дает рабочий объем в 1,774 л. При этом из-за того, что изначально у «классики» (кроме моторов 2101 и 21011) имеет место быть недоход поршня в ВМТ до верхней плоскости блока на 2 мм, при установке «длинного» коленвала не произойдет столкновение поршня с ГБЦ.
Подобное увеличение объема цилиндров потребует и увеличения пропускной способности клапанного механизма: простейший вариант – это установка ГБЦ от моторов 2123, 2130 (которые, по сути, уже были «протюнингованы» ). Возможно и дальнейшее увеличение – растачиваются каналы, заменяются седла клапанов и сами клапана. Поскольку клапана с тарелками большего диаметра тяжелее, и их момент инерции выше, приходится ставить более жесткие пружины клапанов, чтобы исключить «зависание» на высоких оборотах.
Что нам дает увеличение мощности
В первую очередь хотелось бы разобраться в том, что такое мощность и на какие показатели влияет крутящий момент двигателя.
Многие автовладельцы ошибочно полагают, что мощность является самым важным показателем, так как она непосредственно влияет на динамику автомобиля, то есть скорость его разгона. Однако большинство специалистов сходятся во мнении, что лошадиные силы в большей степени влияют на максимальную скорость и на показатель интенсивности разгона при загруженности автомобиля.
А вот именно крутящий момент двигателя отвечает за динамику автомобиля и скорость разгона. Поэтому при увеличении мощности силового агрегата вам необходимо одновременно улучшать показатель лошадиных сил и крутящий момент двигателя.
Существует множество различных способов увеличения мощности автомобиля. Все их можно условно разделить на:
- установку дополнительных спортивных запчастей;
- глубокий инженерный тюнинг.
Расскажем более подробно как увеличить мощность двигателя и не уменьшить, при этом, надежность силового агрегата.
Сопутствующие доработки: маховик и системы подачи топлива
Побочный эффект установки коленвала с увеличенным радиусом кривошипа, поршней большего диаметра – это рост моментов инерции движущихся частей мотора. Он становится ощутимо «тупее» на набор оборотов, при том, что «классический» двигатель изначально не спортивен.
Поскольку в суммарный момент инерции огромный вклад (до 80-90%) дает инерция маховика (его диаметр максимален, а момент инерции вращения пропорционален квадрату радиуса), наиболее эффективно для облегчения раскрутки двигателя именно снижение маховика и сцепления. В ставших уже классическими книгах Э.Г. Сингуринди, посвященных подготовке серийных автомобилей к соревнованиям, этот вопрос рассмотрен вплоть до приведения конкретных чертежей.
Хотя при облегчении маховика и страдает его механическая прочность, при грамотном срезании металла это не дает практического влияния на надежность. После доработки обязательна динамическая балансировка маховика в сборе с коленвалом.
Тюнинговые маховики позволяют добиться еще большего снижения момента инерции в сравнении с обточенным чугунным. Однако чрезмерное облегчение – также «вещь в себе», поскольку отрицательно сказывается на «низах» (труднее трогаться, ехать внатяг).
Система питания «классики», будь то карбюратор или впрыск топлива на последних выпусках, мало подходит тюнингованному двигателю. Причем наиболее перспективен именно впрыск: дело не только в возможности точной настройки подачи топлива и зажигания, что само по себе дает максимальную отдачу от мотора, но и в более выгодной конфигурации впускного тракта, особенно с тюнинговыми ресиверами.
Для работы карбюратора необходимо создание разрежения в его диффузоре, то есть даже в самых «экстремальных» вариантах тюнинга, когда на каждый цилиндр устанавливается индивидуальный карбюратор, все равно присутствует паразитное сопротивление впускного тракта, снижающее наполнение цилиндров.
В системах впрыска же бензин подается в коллектор под давлением, и появляется возможность максимально снизить сопротивление (расточенные каналы ГБЦ и коллектор, дроссель увеличенного диаметра, настроенный под конкретный двигатель ресивер). Штатные ЭБУ допускают легкую перепрошивку, программы для редактирования калибровок системы впрыска и готовые тюнинговые прошивки также доступны.
С учетом все той же максимальной унификации тольяттинского конвейера установка впрыска топлива на изначально карбюраторный двигатель не составляет проблем: штатная передняя крышка заменяется на новую, с приливом под датчик положения коленчатого вала, меняется старый шкив КВ на новый, с нарезанным реперным венцом. ГБЦ также проще всего установить от «инжекторной» модели (отличаются формы каналов впуска, отсутствуют лишние теперь каналы подачи охлаждающей жидкости в карбюраторный коллектор). С учетом того, что мы говорим о комплексном тюнинге, лучше всего сразу взять головку блока от «Нивы» со впрыском топлива.
Четырехтактные агрегаты
Усовершенствовать лодочный мотор «Меркурий» довольно проблематично. Все дело в том, что четырехтактные модели менее податливы, но и для них разработали несколько эффективных рекомендаций:
- Нужно перенастроить имеющиеся зазоры клапанов газораспределительного узла. Мастеру предстоит самостоятельно отрегулировать зазоры заслонки (расширить их), чтобы горючая смесь быстрее поступала в камеру сгорания.
- Отрегулировать угол зажатия. Этот процесс требует аккуратности. Для достижения максимальной мощности лодочного мотора необходимо скорректировать угол зажатия, но нельзя переборщить с давлением на детали, так как агрегат может выйти из строя.
Где лучше выполнять переоборудование
Объявления об увеличении мощности машины часто можно встретить на билбордах, в газетах, на сайтах автосервисов. Многие небольшие мастерские предлагают изменить двигатель, но достаточно часто встречается ситуация, когда они не располагают нужным инструментом либо квалификацией. Опытные мастера редко будут работать в маленьких мастерских, которые имеют минимум оборудования.
При обращении в сервис нужно обратить внимание на некоторые факторы:
- у автосервиса должна быть лицензия на проведение ремонтных работ;
- следует изучить отзывы об автоцентре, а также узнать квалификацию мастеров и оснащение сервиса;
- уважающие себя СТО предоставляют гарантию на все выполняемые работы.
Иногда мастера автоцентров могут подсказать где купить ту или иную запчасть по выгодной стоимости.
Через сертифицированные сервисы можно заказать оригинальные детали с гарантией от производителя.
От того, насколько был выбран надежный центр и квалифицированный мастер, зависит долговечность и надежность работы мотора. Неправильная расточка либо установка несовместимых деталей может привести к полному выходу агрегата из строя.
Как увеличить выделенную мощность
Частное лицо
Первым делом собирают пакет документов. Стоит начать с получения техусловий и разработки электропроекта. Проект электроснабжения установки – это набор технической документации, выполненной по ГОСТам и нормативным документам государства. Его могут выполнить только организации с нужной лицензией. И здесь понадобится план помещения, его можно заказать в студиях дизайна, справка о количестве выделенной энергии, техническое задание и пр. Отдельные моменты могут быть оговорены индивидуально или проектировщик выедет на объект для ознакомления с заданием.
Следующий шаг — согласование проекта с энергоснабжающими организациями. Далее проводят испытания установки и её соответствия проекту. Если проекту объект не соответствует, нужно либо приводить его в соответствие, либо заказывать новый проект согласно фактической обстановке.
После этого составляют Акт-допуск, этим занимаются сотрудники энергонадзора. В конце полный пакет документов со всеми разрешениями предоставляют в энергоснабжающую организацию и выполняется подключение или увеличение выделенной мощности.
Итого, чтобы увеличить выделенную мощность электроэнергии, потребуется:
- Получение ТУ.
- Разработка проекта электроснабжения.
- Согласование проекта с энергоснабжающей организацией.
- Проверка установки.
- Составление акта-допуска.
- Передача пакета документов в ЭС организацию.
- Заключение нового договора.
Для составления электропроекта нужно:
- Акт разграничения балансовой принадлежности (взять в ДЭЗ или тов. собственников жилья).
- Справка о выделенной мощности.
- Документ, который подтверждает право собственности на недвижимость.
- План объекта, на котором обозначены ВСЕ приемники электричества.
Стоимость увеличения определяется согласно постановлению РЭК г.Москвы № 121 от 22.12.2008г. года и ТЭК МО №10-Р от 09.04.2009г. Заявитель оплачивает работы по подключению в объёме 550 рублей. Дополнительными затратами будут:
- замена проводки;
- замена автоматических выключателей;
- изменение схемы объекта;
- составление электропроекта;
- услуги по монтажу силовых кабелей;
- новый счетчик электроэнергии, потребуется его замена и установка на модель, соответствующую количествам фаз и потребляемому току.
Заявки на такие услуги, как для физических, так и для юридических лиц подаются в едином окне. Вы можете получить отказ, если нет технических средств для увеличения установленного лимита. Такое может произойти, если трансформатор и так перегружен, а по близости нет свободного.
Предприятия и юридические лица
Если выделенная мощность в помещении слишком мала, юридическое лицо может выполнить её повышение на льготных условиях (1 раз) до 15 кВт. Больше 15 кВт льготы отсутствуют, тогда эти услуги оплачиваются по тарифам для юридических лиц. При увеличении выделенной мощности анализируют потребление на близлежащих ТП (трансформаторных подстанциях) и, при наличии запаса по мощности, одной из них дают добро на повышение, после согласования. Процедура называется «МОЭСК переоформление мощности», при наличии «свободных ресурсов» может быть проведена бесплатно.
Стоимость процедуры увеличения выделенной мощности зависит от:
- конечной величины мощности;
- географического расположения объекта;
- технической возможности подключиться к линии;
- категории энергоснабжения.
Также рекомендуем просмотреть видео, на котором рассмотрена идея увеличения мощности за счет использования инвертора:
Если установленные нормы по электроэнергии вас не устраивают – обратитесь в компанию, которая поставлет электроэнергию, за помощью. Вы сможете уточнить, какой способ решения проблемы подходит для вас – увеличение мощности или перевод объекта на трёхфазную систему электроснабжения. Не пытайтесь составлять план объекта и электропроект самостоятельно – это должны делать профильные организации. В противном случае ваши документы просто не примут, и вы зря потратите время. Надеемся теперь вы знаете, что такое выделенная мощность электроэнергии, какой она бывает и как можно увеличить лимит.
Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни
Определить как измеряется мощность двигателя, можно также по общей массе авто и времени его разгона до 100 километров в час. К сожалению, у этого способа есть один крупный недостаток — итоговая формула является достаточно сложной и она может сильно меняться в зависимости от технических особенностей авто (тип привода, характер трансмиссии и так далее).
Поэтому мы Вам рекомендуем производить расчет мощности по массе и времени разгона не вручную, а с помощью готового калькулятора на нашем сайте.
Оптимальный алгоритм действий:
- Выполните разгон своего автомобиля от 0 до 100 километров в час. Определите время разгона любым удобным способом (обычно это делается с помощью бортового компьютера).
- Узнайте массу своей машины — сделать это можно с помощью все того же бортового компьютера, с помощью технической документации и так далее.
- Воспользуйтесь нашим калькулятором — введите массу и время разгона, выберите тип привода, укажите трансмиссию.
Мощностной тюнинг: преимущества и недостатки
Стоит начать с того, что практически любой бензиновый или дизельный двигатель можно форсировать. Так называемый «железный» тюнинг без установки турбины обеспечивает прирост мощности около 10-20%. Доработка мотора посредством установки турбонаддува обеспечивает до 40% увеличения мощности.
Что касается моторесурса, форсирование может как значительно сократить, так и увеличить срок службы силового агрегата. Также ресурс будет напрямую зависеть от целевого назначения и индивидуальных условий, в которых эксплуатируется конкретный двигатель.
В качестве примера можно провести сравнение тюнингового агрегата и заводского. Если новый форсированный мотор собирается специалистами в техническом центре, то при одинаковых условиях эксплуатации именно тюнинговый ДВС прослужит в полтора или два раза дольше. Дело в том, что в процессе массового изготовления на заводе обычный двигатель не проходит индивидуальной настройки и подгонки во время сборки. Главной задачей сборки на конвейере выступает не максимальная точность и последующая надежность агрегата, а сборка в соответствии с рядом стандартов и допусков. Что касается индивидуально собранного двигателя, то в процессе его создания учитываются даже десятые доли граммов и миллиметров (развесовка, балансировка и т.п.) для достижения лучших показателей, а также устанавливаются усиленные детали и узлы, изначально рассчитанные на более серьезные нагрузки.
Статья в тему: Что такое турбированный двигатель и чем он отличается от атмосферного
К минусам значительного поднятия мощности ДВС стоит отнести серьезные финансовые затраты, а также необходимость доработки других узлов автомобиля: подвески, КПП, тормозной системы и т.д.
Такой прирост мощности зачастую достигается в комплексе с установкой турбонагнетателя или механического компрессора. По этой причине многие автовладельцы останавливают свой выбор на доработке мотора без монтажа турбины.
Турбинный наддув
Этот вид увеличения мощности так же является достаточно сложным и затратным. Однако, стоит отметить, что установка турбинного наддува на атмосферный движок является более эффективным методом, в сравнении с «железной» доработкой. Если же применить эти два подхода в комплексе, то есть, установить усиленные детали и механизмы параллельно с турбинным наддувом, то полученные результаты будут значительными.
К недостаткам метода можно отнести значительные финансовые расходы, сложность с выбором и подгонкой деталей и механизмов, а так же последующей тонкой настройкой всех систем друг под друга и силового агрегата в целом. В связи с тяжелым характером такого рода работ, сложно найти мастера для их выполнения. Специалист такого уровня должен обладать высокой квалификацией и богатым опытом в данной сфере.
Уменьшение силы трения
Можно также достаточно неплохо повысить количество «коней», если уменьшить силу трения между поршнем и стенками цилиндра. Для этого конечно и существует моторное масло, но как правило его недостаточно, поэтому используют различные добавки. Может вам порекомендовать присадку Suprotec, о которой много ходит слухов, кто-то не уверен в ее работе. Кто-то говорит, что она действительно работает, мы относимся ко второму типу людей и рекомендуем данную присадку. В принципе вы можете нам не доверять и использовать какую-либо другую присадку от другого производителя, это ваш выбор.
С помощью данного способа можно достичь около 7% прибавления, а также при этом улучшить надежность мотора из-за того, что сила трения поршня об стенки цилиндра будет меньше. Также есть слух, что данная присадка уменьшает расход топлива, но мы это не проверяли и подтверждать данный слух не будет.
Ускоряем дизельный движок
От бензиновых движков, дизельные принципиально отличаются технологией сгорания смесей, которые в первых поджигаются при помощи электрических разрядов. В дизельных же происходит сильнейшая детонация после мощного сжатия.
Это свойство не позволяет применять к ним некоторые из перечисленных способов, так как дизель становится непригодным к апгрейдам. Учитывая это, стоимость проведения доработок будет значительно выше.
К особенностям модернизации дизельных движков, можно отнести следующее.
- Все современные дизельные агрегаты предусматривают наличие турбины в конструкции. Поэтому модернизация заключается в её замене на более мощную.
- Доработку ГБЦ, а также пуска заменяют установкой усовершенствованных систем для подачи топлива, среди которых немалой популярностью пользуется CommonRail. Это достаточно дорогой вид тюнинга, но действенный.
- Аналогично применяется чиповка.
Дизельные моторы с их системой впуска обладают более сложными устройствами, чем бензиновые. Поэтому ожидать супер увеличения мощности без профессионального инженерного подхода, не стоит. Однако стоимость апгрейда настолько высока, что многие автолюбители предпочитают купить машину с большей мощностью.
Документы на увеличение мощности электроэнергии
Перечень документов на увеличение мощности не отличается от перечня документов на новое присоединение к электросетям.
Для юридических лиц к заявке прилагаются следующие документы:
- план расположения энергопринимающих устройств;
- копия документа на право собственности;
- выписка из ЕГРЮЛ;
- уставные документы.
п.11, 861 ПП РФ: «Сетевая организация не вправе требовать представления сведений и документов, не предусмотренных настоящими Правилами, а заявитель не обязан представлять сведения и документы, не предусмотренные настоящими Правилами».
Если интересы заявителя представляет третье лицо, предоставляется доверенность, некоторые регионы требуют нотариально заверенную доверенность.
Для нежилых помещений, находящихся в жилом доме, необходима копия документа, подтверждающего согласие организации, осуществляющей управление многоквартирным домом.
Для физ. лиц, согласно 861 ППРФ, п. 10. к заявке прилагаются следующие документы:
- копия документа подтверждающего право собственности;
- паспорт;
- план расположения энергопринимающих устройств;
- уведомление об отсутствии энергопринимающих устройств, которые могут быть присоединены к устройствам противоаварийной автоматики.
Карбюратор
Качественно увеличить мощность лодочного мотора можно в том случае, если немного поработать над этим топливным узлом. Для этого достаточно выполнить следующие действия:
- Нужно аккуратно снять карбюратор.
- С помощью подручных инструментов необходимо просверлить отверстие максимум 0.1 мм, чтобы увеличить итоговый размер диффузоров.
- Необходимо собрать карбюратор в обратной последовательности и скорректировать дозатор.
- Обязательно регулируется угол зажатия (он должен быть с опережением). Для лучшей работы агрегата нужно поменять свечи.
Конечно, для работы с диффузором и карбюратором нужно обладать соответствующим опытом. Эти узлы системы следует заменить полностью. Новичкам этот вариант не подойдет, из-за чего лучше обратиться к экспертам.