Как увеличить мощность двигателя. Эволюция автомобиля

Многие неопытные водители (которые только что получили права и разбираются в технических основах своей машины). Задают мне такие вопросы – «почему раньше у мотора объемом 1,6 литра было скажем 75л.с., а сейчас у силового агрегата того же объема уже 115 – 130л.с.? Как этого добились и как увеличили мощность, за счет чего?» Вопрос очень интересный и как я считаю, он будет интересен многим. В автомобильном мире постепенно шла эволюция моторов и сейчас они действительно почти в два раза мощнее. Сегодня я постараюсь рассказать вам простыми словами и как обычно видео версия в конце.

Также мне многие задают вопрос – а как увеличить мощность моего «стокового» двигателя? Сразу хочу сказать — этот материал не про тюнинг современных силовых агрегатов, а про эволюцию, что и как внедрялось на конвейеры, чтобы увеличивать «лошадки» наших моторов. Прочтите эту статью, и вы поймете, что путь пройдет действительно большой (хотя и за длительный период времени). Если все это внедрить в вашу «КОПЕЙКУ», возможно она также получит прибавку к мощности. Не будем затягивать начнем

Система подачи топлива

Эволюция затронула эту систему в первую очередь, все потому что карбюраторная система была мягко сказать — не идеальна. Изначально появился моно впрыск (по сути тот же карбюратор, только электрический). Затем появился распределенный MPI (где в каждый цилиндр впрыскивает топливо своя форсунка, стоят они на впускном коллекторе), позже появился непосредственный GDI (форсунки стоят уже в камере сгорания и подают топливо под высоким давлением).

Конечно можно долго спорить что мощнее — карбюраторная или инжекторная система. Есть такое понятие, что мощности примерно одинаковые. Но это не совсем так. Если выразится грубо – то механических потерь у карбюратора больше. После приготовления топливной смеси (а это механический насос), карбюраторная система должна ее сама засосать в цилиндры двигателя, на что тратится часть энергии. Да и происходит это не так эффективно, мелкий объем смеси может остаться во впускном коллекторе.

У инжектора с этим намного проще, здесь топливо подается под давлением, у MPI во впускной коллектор, прямо перед впуском (поэтому «засосать» больший объем легче), а вот у GDI порция топлива вообще подается напрямую в цилиндр (вся без остатка — как говорится).

Поэтому как я считаю, несколько «лошадок» инжектор выигрывает у карбюратора в стоке (если не задушен прошивкой).

Система зажигания

Сейчас у современных автомобилей идут мощные катушки зажигания, причем они идут каждая на свой цилиндр двигателя (то есть их 4 штуки, если у вас 4 цилиндра). Стоит отметить, что она сидит сразу верхом на свече зажигания, и между ними нет высоковольтного провода. У карбюратора, идет одна катушка и сразу на все цилиндры, искра подается на нужный «горшок» при помощи трамблера. Нужно отметить, что она немного слабее, чем у «электрического собрата».

А как мы знаем от лучшего воспламенения топливной смеси, может зависеть и мощность, приемистость мотора. Вот вам и опять небольшое увеличение мощности.

Улучшение ГРМ

КЛАПАНА И ВАЛЫ:

На «старых» ВАЗ, шел один распределительный вал и 8 клапанов. Шагом в эволюции было установка 16 клапанов и двух валов – это сейчас в большом количестве. Конечно справедливости ради стоит отметить что пробовали устанавливать большие клапана на 8 клапанный мотор, были и по 12 клапанов и т.д. – но такие решения не получили большого распространения.

Зачем ставится больше клапанов (в нашем случае 16) и два распределительных вала? И как это способствует увеличение мощности мотора?

Да все просто. У 16 – два клапана идут на впуск, два на выпуск, у 8 – один на впуск и один на выпуск. Чем быстрее подается топливная смесь, и чем быстрее отводится сгоревшая, тем лучше работает мотор.

Вот вам и увеличение мощности (примерно на 10-15 л.с.) не смотря на механические потери.

ГИДРОКОМПЕНСАТОРЫ:

Эти система всегда точно прижимает кулачек «распредвала» и гидравлический толкатель (то есть тепловой зазор выставляется автоматически).

Это способствует нужному открытию клапана (на заданную величину), а собственно немного повышается мощность.

ФАЗОВРАЩАТЕЛИ:

Еще одним шагом в эволюции была – установка «фазовращателей» (про это у меня есть интересная статья), поэтому досконально сейчас я рассказывать не буду. Вся суть сводится к тому чтобы изменять фазы впуска и выпуска, делая их более длинными или короткими (когда нужно).

Таким образом, увеличивается не только мощность, но и уменьшается расход топлива.

ЛИФТ КЛАПАНОВ:

Чтобы еще больше увеличить мощность, нужно открывать клапана как можно больше – чтобы впускать больше топливной смеси (особенно на высоких оборотах). Но система фазорегулирования («крутилок») на это не способна. Поэтому некоторые производители внедрили в свои двигатели так называемый «лифт клапанов» (опять же не буду пересказывать перейдите по ссылке и почитайте что это такое). Но суть в том, что при больших оборотах, клапана открываются больше и засасывают больше топливной смеси, что делает их мощнее.

Первыми такое разработали инженеры компании HONDA (система VTEC).

Шатунно-поршневая группа (ШПГ)

Здесь все усовершенствование сводится к облегчению и уменьшению трения. Не всегда это хорошо!

Как я считаю, пусть у меня будет на 5л.с. меньше, но двигатель проходит ОЧЕНЬ долго, скажем 500 000 км!

Во-первых, ставятся облегченные поршни. Уменьшают кольца (как компрессионные, так и маслосъемные)

Во-вторых, облегченные шатуны.

В-третьих, коленчатый вал. Также шейки делаются уже (как коренные, на блоке, так и шатунные), за чет чего снижается трение

В-четвертых, некоторые облегчают и маховик

А что происходит — когда облегчили все и вся? Как это прибавляет мощности? ДА очень просто:

* Облегчение позволяет работать силовому агрегату с более высокими оборотами, а как мы все с вами знаем, чем больше обороты – тем больше мощность (именно у бензинового варианта). Убираются так называемые паразитные инерционные массы, которые «сжирают» часть работы на себя.

* Двигатель быстрее набирает обороты, ему не нужно тратить больше энергии на раскрутку тяжелой ШПГ

* ДА и работает мотор ровнее, уменьшается детонация

При помощи такого усовершенствования также прибавляется мощность. Однако как я писал выше, зачастую мелкие поршни не могут нормально отводить тепло (причем через тонкие кольца), поэтому могут проявляться задиры на стенках цилиндров, прогары и т.д. «Тонкие» вкладыши коленвала также изнашиваются быстрее. Вся эта система сильно восприимчива к перегреву силового агрегата

Увеличение степени сжатия

Увеличение степени сжатия, также дает прирост мощности. Я сейчас не буду расписывать, что и как (насчет этого у меня будет отдельная статья). Скажу только, как этого добиваются. Обычно уменьшают камеру сгорания, когда поршень идет до верхней мертвой точки (почитайте статью – степень сжатия и компрессия). Таким образом, смесь которая сжалась поршнем занимает меньший объем. Технически делают шлифовку блока двигателя верхней его части, либо уменьшают в высоте прокладку головки блока, также могут установить коленчатые валы с более длинными коленами.

ОДНАКО стоит помнить — что бесконечно увеличить степень сжатия (СЖ) нельзя! Во-первых, сильно увеличивается износ частей ШПГ, потому как на них действует большие силы. Во-вторых — детонация, топливо может самопроизвольно воспламеняться при сильном сжатии (потому как растет и температура). Именно поэтому нужно использовать высокооктановое топливо (95 или 98)

Особенно сильный эффект будет если вы увеличите СЖ у карбюраторной классики (после нужных переделок, иначе рискуете спалить клапана). Небольшая табличка:

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 %;

Если вы гипотетически увеличиваете СЖ с 8 единиц до 14, тогда все эти величины складываются. ТО есть 2,0 + 1,7 + 1,5 + 1,3 + 1,2 + 1,1 = 8,8%

ПОЧТИ 10%, А ЭТО СЕРЬЕЗНО! Например — было 100 л.с., а стало 110 (ну или 108,8 если быть точным).

ОДНАКО нужно отметить СЖ в 14, сейчас есть только на одном серийно выпускаемом автомобиле, это MAZDA6, с мотором SKYACTIV.

Еще один положительный момент, это уменьшение расхода топлива.

Вот такая вот эволюция произошла, в современном автомобилестроении. Сейчас видео версия статьи смотрим.

Источник

Подписывайтесь на наш журнал "Все об авто"!

Вы будете в курсе новинок автопрома, новостей ПДД, узнаете много нового из мира автомобилей, ну или просто прочитаете здесь интересные и смешные истории, связанные с машинами, водителями или водительницами.

Приглашаем к сотрудничеству как опытных, так и начинающих авторов. Каждый из нас является участником движения в той или иной роли, и думаю, каждому есть что рассказать нашим читателям.