Экономичность и мощность
На сегодняшний день при росте стоимости топлива имеются энтузиасты, стремящиеся создать форсированные моторы. Для увеличения мощности всегда нужно больше топлива, и, кроме этого, автомобиль будет расходовать больше энергии, если будет ездить быстрее.
Но вместе со всем этим, экономичность и мощность также не всегда выступают в качестве взаимоисключающих факторов. То есть, если правильно подобрать детали, а также тщательно отрегулировать системы, то в конечном результате можно и характеристики двигателя улучшить, и при этом экономии не лишиться.
Автомобильные конструкции обладают большим количеством разнообразных компромиссов. Инженеры в этой области должны в процессе производства узлов принимать в счет большие допуски, определенное октановое число, технологические возможности, образование нагара, отсутствие регулярного обслуживания и износ, в то время как цена на детали должна быть как можно ниже.
Стандартные легковые и грузовые автомобили сделаны таким образом, чтобы балансировать между движением на высоких скоростях по трассе, а также ежедневные поездки на небольшие расстояния по городу. В основном, в таком случае двигатели и трансмиссии проходят оптимизацию для работы при низких и средних оборотах, а никак не высоких.
Двигатели можно сравнить с воздушными насосами, смешивающими топливо и воздух, которые выдают определенную энергию посредством процесса сгорания образованной смеси. Это говорит о том, что если можно добиться увеличения потока воздуха, пропускаемого через мотор, то и его мощность будет возрастать. Что касается других путей увеличения мощности двигателя, то сюда относятся уменьшение нагрузки, трения и общего веса перевозимого груза, то есть автомобиля.
Каждый двигатель конструируется с расчетом того, что он будет использоваться с наибольшей активностью на определенных оборотах. Диаметр и длина выходных и входных каналов во впускном и выпускном коллекторах позволяют определить диапазон мощности мотора. Таким образом, если впускной и выпускной коллектор располагают небольшими и длинными каналами, то это будет на определенных оборотах улучшать крутящий момент, тогда как на высоких мощность двигателя будет существенно снижаться. Точно так же и наоборот, при каналах с большим сечением на высоких оборотах будет расти мощность мотора.
Конструкция распредвала, пропускная способность и тип впускных и выпускных систем, толкатели клапанов, клапанные пружины и прочие детали на заводах подбираются для обеспечения оптимальной комбинации между мощностью, экономичностью, низкой концентрацией вредных веществ в выхлопе, а также приемистостью. Кроме этого, с двигателем и его характеристиками обязательно должны быть согласованы характеристики трансмиссии, диаметр шин и передаточное число главной передачи.
Для того чтобы ездить на автомобиле в городском режиме, больше подойдет высокий крутящий момент при средних и низких оборотах, чем максимальная мощность на высоких оборотах. В таком случае двигатель будет работать наиболее экономично. Стоит также отметить, что силовые агрегаты, предназначенные для городской езды, которые характеризуются высоким крутящим моментом в широком диапазоне оборотов, позволяют получить на выходе более равномерную мощность при разгоне, чем моторы, которые способны выдавать максимум мощности при определенных оборотах.
Тяжелые автомобили, которые располагают недостаточно мощными двигателями, должны получать более высокие передаточные числа в системе трансмиссии, чем легковые авто с относительно мощными моторами. Кроме этого, в тяжелых машинах оптимизация двигателя должна быть направлена на получение максимального крутящего момента при средних и низких оборотах, поскольку именно они способны обеспечить максимально приемлемые условия для разгона и движения.
Новые легковые и грузовые машины располагают низкими передаточными числами главных передач, гидротрансформаторами с возможностью блокировки, а также большим количеством передач, поскольку это обеспечивает значительный пробег и приемистость мотора. Одним из самых эффективных путей для улучшения экономичности и характеристик на старых машинах является установка трансмиссии с большим количеством передач, а также более подходящим дифференциалом.
Большая часть гоночных двигателей вынуждены работать в узком диапазоне на высоких оборотах, а поэтому в высоком крутящем моменте и экономичности на низких оборотах не нуждаются. Многие производители подобного рода силовых установок ставят на стандартные двигатели гоночные распредвалы и большие карбюраторы. Это способствует увеличению теоретической мощности без изменения характеристик других деталей. Поскольку детали не подбираются друг к другу, то скорость поступающего в систему воздуха снижается, а поэтому смешивание топлива с воздухом будет происходить также неправильно. Двигатель в таком случае не сможет работать в заданном диапазоне оборотов, что будет вести к его захлебыванию.
Мерой крутящей силы является крутящий момент, который измеряется в килограммах на метр или ньютонах на метр. В это же время мощность отображает количество выдаваемой мотором энергии.
При своем максимальном моменте двигатели способны выдавать наибольшую мощность сожженного топлива. Это будет соответствовать оптимальным оборотам, которые заложены в конструкцию мотора. Максимальную мощность мотора можно получить, если раскрутить двигатель до оборотов, превышающих максимально эффективные. То есть, максимальный показатель крутящего момента двигателя достигается всегда при меньших оборотах, чем максимальная мощность. Когда прирост от роста оборотов сбалансирован с потерями, которые вызваны работой на максимальных оборотах, происходит увеличение мощности.
О моторе по данным его мощности также можно сказать пару слов. Обычно на форсированном ДВС максимальная мощность превышает максимальный крутящий момент, тогда как первый показатель достигается при относительно высоких оборотах. Форсированные двигатели, как правило, способны на каждые 16 сантиметров кубических объема мотора выдавать по одной лошадиной силе.
Перед тем, как подбирать детали для модификации своего двигателя, стоит реально представить, каких результатов хочет добиться владелец. Осуществляя работу, нужно убедиться в том, что двигатель в хорошем, если не отличном состоянии. В противном случае, совсем скоро он выйдет из строя. При необходимости нужно производить ремонт «подгулявших» агрегатов. Стоит отметить, что модифицировать двигатель во время проведения ремонта намного дешевле, чем производить улучшения отдельно.
Важно определиться со стандартной мощностью и крутящим моментом, при каких оборотах машина способна достичь этих показателей. Затем нужно заметить, при каких оборотах двигателя и на какой передаче авто движется по шоссе. Если конструкция авто не предполагает тахометр, то можно временно установить электронное устройство. Чтобы определить передаточное число на главной передаче, стоит прочитать руководство по автомобилю.
После того, как все эти данные будут выяснены, можно будет приступать к выбору способа модификации. Если человек собирается модернизировать авто для работы на высоких оборотах, или для получения максимальной мощности, то стоит приготовиться к отсутствию такого понятия как экономичность.
Одним из наиболее распространенных на сегодня методов увеличения мощности мотора является закись азота, турбонаддув или же вовсе установка другого мотора. При этом в интернете, да и не только, можно найти множество литературы, посвященной этим темам.
В зависимости от года выпуска и модели авто при помощи тщательной настройки, модификации систем впрыска и выхлопа, изменения передаточного числа можно добиться существенных улучшений в характеристиках. Нужно учитывать, что старые авто к таким изменениям очень чувствительны, а поэтому изменения необходимо очень внимательно согласовывать и планировать.
Новые автомобили, в которых встроены компьютеры, уже имеют эти изменения, а поэтому такие двигатели получили лучшие характеристики, чем их предшественники. Очень важно сказать, что автомобили являются настолько чувствительными к изменениям, что даже установка шин с другим диаметром будет влиять на приемистость двигателя.
При этом всем, для двигателей с электронными «мозгами» существует мало модификаций, которые могли бы улучшить характеристики и при этом не повлиять на количество вредных веществ в выхлопных газах. Некоторые специализирующиеся на этом фирмы занимаются выпуском распредвалов, компьютерных чипов, впускных коллекторов и прочих систем, которые способствуют повышению мощности современных машин. Но при покупке обязательно нужно читать инструкцию и смотреть, насколько компьютер или детали могли бы подойти для модифицированного мотора.
Если силовая установка нуждается в ремонте, то некоторые модификации можно провести в процессе восстановления. Сложно не согласиться, что головку блока цилиндров легче снять с разобранного мотора. А ее модифицирование позволит существенно увеличить мощность на высоких оборотах. Также можно подобрать впускные каналы и обработать клапаны, что без ухудшения надежности и приемистости двигателя в мягком режиме позволит добиться лучшей его работы. Двигатели более ранних версий могут улучшаться путем установки упрочненных седел для клапанов, а также специальных клапанов, позволяющих работать на неэтилированном и малоэлтилированном бензине.
Увеличить мощность мотора смогут поршни для высокой степени сжатия. Кроме этого, они улучшают эффективность работы практически на всех оборотах, но если степень сжатия будет превышать показатель 9:1, тогда для работы мотора нужно использовать высокооктановый бензин. Поршни, располагающие выпуклым дном, обеспечивают не такой хороший фронт пламени в цилиндре во время сгорания топливной смеси, по сравнению с «плоскими» поршнями. Усиленные поршни по сравнению с литыми являются более жесткими, но при работе в обычном режиме они работают хуже.
Кроме всего перечисленного выше стоит сказать, что коленчатые валы, которые располагают более высоким ходом поршня, вместе с соответствующего размера шатунами и увеличенными поршнями способны без ухудшения крутящего момента и приемистости двигателя увеличить его показатели мощности на низких оборотах. Но если цель заключается в создании высокоборотистого мотора, тогда такой способ не подойдет. Длинноходные моторы, в которых сравнительно большой ход поршня, на высоких оборотах могут ограничивать показатели потенциальной мощности.
Перед тем, как приступать к сборке своего модернизированного мотора, стоит обратиться в специализированную мастерскую
http://vc-tuning.ru, в которой специалисты помогут отбалансировать детали. Это, в свою очередь, позволит получить дополнительные несколько лошадиных сил мощности, которые не будут требовать сгорания дополнительного объема топлива.
Обычно, если производится замена одной детали, лучше поменять и те, которые работали вместе с ней. Стоит проверить приемистость работы и расход топлива, и после внесения каждой из модификаций вносить изменения замеров в специальный блокнот. Это позволит определить эффективность модернизации.
