Появившаяся в эпоху гужевого транспорта поговорка «Какой русский не любит быстрой езды?» не потеряла актуальности и в век двигателей внутреннего сгорания. Часто автовладельцы озадачиваются поисками способов, как увеличить мощность двигателя, желая снять больше «лошадок» со своего автомобиля, сделать его быстрее и динамичнее. Такие способы действительно существуют, отличаясь по сложности, объему модификаций машины и стоимости вопроса.
Следует помнить: при малом бюджете не стоит рассчитывать на значительный прирост мощности двигателя. Да, «разогнать» двигатель можно и недорого, такие решения существуют, но это значительно снизит надежность и ресурс силового агрегата.
Способы увеличения мощности современного бензинового двигателя
Добавить сил и увеличить крутящий момент двигателя можно несколькими путями – как модификацией самого силового агрегата, так и автомобиля в целом. Рассмотрим некоторые популярные способы увеличения мощности двигателя.
Увеличение рабочего объема двигателя
Процедуру в среде автолюбителей также называют «расточкой цилиндров». Это относительно недорогой и простой способ, как увеличить мощность бензинового двигателя. Как видно из названия, суть операции – растачивание на некоторое расстояние краев цилиндров. За счет этого добавляется рабочий объем таковых, и двигателя в целом.
Расточкой двигателя занимаются во многих автосервисах, а при наличии места и инструмента этим можно заняться и самостоятельно, инструкций по расточке в интернете представлено достаточно.
Важно: стенки цилиндров двигателя должны быть идеально гладкими, поэтому операцию должен проводить профессионал на соответствующем оборудовании. Выполнение расточки кустарным способом чревато выходом из строя блока цилиндров и дорогостоящей заменой такового.
Суть процедуры:
- цилиндры двигателя растачиваются до определенного размера;
- устанавливаются подходящие под этот размер поршни.
Цилиндр в процессе расточки:
Увеличение мощности двигателя при этом происходит за счет новых поршней и расточенных цилиндров: чем они больше, тем больший объем топливовоздушной смеси засасывается в цилиндры, топлива сгорает больше, растет и давление при сгорании. Как результат – с двигателя снимается увеличенная мощность.
Важно: расточке поддаются не все двигатели.
Ключевой фактор в принятии решения, растачивать или нет – материал блока цилиндров. БЦ двигателя бывают:
Чугунные.
- Это идеальный вариант для автотюнера. Чугун прочен, что критически важно для расточки. Достаточно правильно провести увеличение размера и поставить новые поршни, и на этом тюнинг двигателя завершен. Но у чугуна есть и минусы – у него не очень хорошие параметры теплоотвода, и металл может корродировать. Кроме того, чугунный блок цилиндров очень тяжел.
Алюминиевые.
- Этот металл часто используют в компоновке двигателей современных автомобилей. Алюминий легче, он лучше сопротивляется коррозии. Но среди специалистов БЦ из алюминия получили прозвище «одноразовых». Это связано с относительной мягкостью данного металла. Она же препятствует и расточке, не каждый автосервис возьмется за таковую на алюминиевом блоке. На заводе, чтобы внутренние поверхности цилиндров двигателя не так сильно изнашивались, их покрывают специальным защитным слоем, который при расточке, разумеется, удаляется. Повторное его нанесение может стоить очень дорого, поэтому для тех двигателей, которые все же растачивают, придумали обходной путь – гильзовку, или установку в расширенный цилиндр специальных защитных гильз (обычно чугунных).
Увеличение степени сжатия
Способ частично пересекается с предыдущим. Увеличение сжатия двигателя позволит повысить крутящий момент и мощность двигателя, сделав последний, кроме того, несколько экономичнее. Правда, за это придется расплатиться необходимостью перехода на топливо с повышенным октановым числом.
Повысить степень сжатия двигателя можно двумя путями:
- растачиванием цилиндров и установкой других поршней;
- установка новой, более тонкой прокладки ГБЦ.
Первый способ проще, поскольку не требует тонкой регулировки других деталей двигателя, что придется сделать в случае с заменой прокладки ГБЦ. На практике их нередко сочетают.
Схематически этот метод можно отобразить рисунком:
Как видно, увеличение цилиндров и поршней, вместе с уменьшением прокладки, способно дать большую степень сжатия двигателя.
Важно: не стоит путать степень сжатия и компрессию двигателя, это разные параметры.
Тюнинг впускной системы
В двигатель попадает не «чистый» бензин, а топливовоздушная смесь: воздух необходим для воспламенения. За поставку воздуха отвечает впускная система, модификация которой способна дать прирост к мощности двигателя.
Суть модификаций – минимизация сопротивления потоку воздуха на пути к цилиндрам двигателя. Такого результата можно добиться несколькими способами.
Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления.
Такой фильтр, или «нулевик», обладает минимальным сопротивлением воздуху.
«Нулевой» воздухофильтр:
Стандартный элемент воздушного фильтра делается из плотного пористого материала, создающего существенное сопротивление. То есть конструктив этой детали сам по себе не позволяет доставлять к двигателю больше воздуха. Чтобы обойти это ограничение, применяют специальные фильтры из тонких, облегченных материалов.
Важно: установкой одного только фильтра воздуха нулевого сопротивления сколь-либо значимого увеличения мощности воздушного двигателя добиться не удастся, операцию стоит проделывать только в рамках комплексной модернизации двигателя.
Обязательно параллельно с фильтром устанавливать дроссельную заслонку с увеличенным диаметром.
Монтаж ресивера или замена его на оптимизированный.
Задача ресивера – сглаживать воздушные пульсации потока, поступающего в двигатель. У него укороченные патрубки и значительный внутренний объем, установка детали позволяет дать ощутимый прирост мощности, особенно при комплексном апгрейде двигателя.
На разных конфигурациях ресиверов можно добиться увеличения «лошадей» на высоких оборотах, или крутящего момента двигателя на низких (с небольшим снижением общей тяги двигателя). Существуют устройства впуска с изменяемой геометрией, выставляющие оптимальную конфигурацию по сведениям датчиков оборотов и положения дроссельной заслонки. Но такие решения достаточно дороги.
Снятие впускного коллектора.
В погоне за мощностью некоторые автовладельцы идут даже на такой радикальный шаг, как удаление коллектора впуска и замена его на т.н., «дудки», подогнанные под высокие обороты двигателя. Это дает возможность:
- значительно увеличить объем приходящего в двигатель воздуха;
- снизить частоту холостых оборотов;
- сделать работу атмосферного двигателя стабильнее на низких и средних оборотах.
Хорошо заметны улучшения в движении на высоких оборотах, особенно когда в рамках тюнинга двигателя было установлено несколько дроссельных заслонок (так машина гораздо чётче реагирует на работу педалью акселератора). Но эти манипуляции приведут к ощутимому росту потребления топлива и снизят ресурс двигателя.
Установка турбины
Такая операция показывает значительный прирост мощности на не-турбированных атмосферных двигателях (могут форсироваться на величину до 200% от исходной мощности). Турбина нагнетает воздух в систему под давлением, что особенно эффективно в комплексе с другими тюнинговыми операциями. Если же автомобиль уже оснащен турбинным двигателем, турбина меняется на более мощную. Чтобы увеличить мощность атмосферного двигателя турбиной, потребуется, кроме установки самой детали, модифицировать смазочную систему, охлаждение двигателя, внести настройки в ЭБУ двигателя.
Турбина:
Часто увеличение мощности атмосферного двигателя турбиной совмещают с установкой интеркулера двигателя – устройства, дополнительно охлаждающего воздух. Идея в том, что холодный воздух тяжелее и плотнее, в нем больше кислорода, значит, он обеспечит более эффективную работу двигателя.
Комплект охлаждения двигателя:
Тюнинг выпуска
Когда у двигателя растет мощность и число лошадиных сил, увеличивается и выброс выхлопных газов. Штатные выпускные системы могут не справиться с возросшими обязанностями, и в системе выпуска возникнет избыточное сопротивление. Это, в свою очередь, спровоцирует различные проблемы двигателя, например, ухудшится наполнение цилиндров: отработанные газы не успевают выйти в атмосферу.
Сопротивление зависит от диаметра и длины выхлопного коллектора: чем больше первый и меньше последняя, тем ниже сопротивление и эффективнее работа выхлопа. Так, для полуторалитрового двигателя, допускающего работу на оборотах более 8 тысяч, оптимальный диаметр трубы – 50 миллиметров, при длине в 3.5 метра.
Иногда для снятия большей мощности с двигателя, особенно на гоночных авто, ставят прямоточный выхлоп, который создает минимальное сопротивление отработанным газам. Минус такого решения – повышенная шумность на низких частотах, поскольку таковые не поглощаются глушителем.
Чип-тюнинг
Форсировать современный двигатель можно и программными методами. Чип-тюнинг – модификация параметров программы электронного блока управления двигателя с целью получения требуемых результатов. Его применяют и как самостоятельный способ форсажа двигателя, и как часть комплексных мероприятий по тюнингу.
Процедура чип-тюнинга двигателя:
Автопроизводители «зашивают» в ЭБУ двигателя определенный набор параметров и директив, часто различающихся даже на одной модели автомобиля в зависимости от региона продаж. Так, чаще всего вносятся поправки в угол опережения зажигания, чтобы уменьшить нагрузку на трансмиссию и добиться других целей. В результате сгорание топлива может стать неэффективным, двигатель «задумывается» при разгоне, наблюдаются провалы мощности и высокий расход дорогостоящего топлива.
Еще один важный нюанс – некоторые автоконцерны могут сознательно программно дефорсировать двигатель для снижения цены и достижения иных технических или маркетинговых целей, хотя технически двигатель сохраняет способность выдать больше «лошадок».
Правильный чип-тюнинг позволяет устранить эти недочеты (включая дефорсирование двигателя), сделать машину быстрее, динамичнее, мощнее и экономичнее. Плюс такой «электронной» модернизации – хорошие результаты на фоне отсутствия вмешательства в аппаратную часть двигателя, что может помочь сохранить гарантию на мотор (хотя многие дилерские сервис-центры отказывают в гарантийном обслуживании, если обнаруживают факт чип-тюнинга).
Менять прошивку ЭБУ понадобится и при изменении технической конфигурации двигателя, чтобы управляющая программа корректно работала с новыми деталями, и двигатель выдавал нужные результаты. «Отдельный» чип-тюнинг показывает очень хорошие результаты на спортивных автомобилях и форсированных «с завода» ТС, где изначально стоят усиленные детали. На обычном слабосильном двигателе чип-тюнинг без масштабных вмешательств в техническую часть не покажет высоких результатов.
Важно: прошивка «мозга» машины – ответственная процедура, и ее должен проводить опытный и знающий человек. В противном случае есть возможность нанести автомобилю непоправимый вред.
Установка кованых поршней и облегченного маховика
Облегченный маховик:
Данные модификации часто включают в список манипуляций для комплексного тюнинга двигателя с целью повышения мощности. Легкий маховик проще раскрутить, двигатель тратит на это меньше сил, а максимальные обороты двигателя достигаются гораздо быстрее. Одной этой операцией можно получить до 4 процентов прироста мощности двигателя.
Поменять маховик двигателя можно и в сервисе, и самостоятельно, стоимость запчасти, как правило, не очень велика.
Кованые поршни двигателя также легче, если сравнивать с обычными. Как следствие, меньше энергозатрат на «хождение» их в цилиндрах, и больше снимаемая с двигателя мощность. Эта модификация, вместе с легким маховиком, тюнингом впуска-выпуска и другими изменениями двигателя, часто ставится любителями высоких скоростей. Кроме всего прочего, кованые поршни способны выдерживать большие температуры и медленнее изнашиваются.
Установка спортивного распределительного вала
По сравнению с обычным, спортивный распредвал двигателя обеспечивает большую высоту подъема клапанов, оптимизируя подачу в двигатель горючей смеси. Существует три вида валов:
- низовые, добавляющие машине мощности на малых оборотах;
- универсальные;
- верховые, чья задача – прибавить «лошадок» на высоких оборотах.
Спортивный распределительный вал:
Тюнинг дизельных двигателей
В дизельных моторах топливо сгорает иначе, чем в бензиновых. Воспламенение топливной смеси происходит за счет сильного сжатия и дальнейшей детонации. Это, и ряд других особенностей дизельных двигателей, делает их малопригодными к тюнингу. Операции по доработке таких двигателей весьма сложны, а стоимость их намного выше. Кроме того, большинство классических способов получения увеличенной мощности на дизеле не сработают (или будут стоить несравнимо дороже).
Особенности увеличения мощности дизельного двигателя:
- двигатели на дизтопливе сегодня изначально оснащаются турбинами, можно поставить более мощную;
- дорабатывать ГБЦ и впуск видится нецелесообразным, и дизельный двигатель тюнингуют в контексте топливоподачи. Так, популярен монтаж системы Common Rail, с апгрейдом блоков контроля подачи топлива, управления системой впрыска, и оснащением двигателя усовершенствованными форсунками. Это надежный, но дорогой вид тюнинга;
- чип-тюнинг допустим на «дизелях» в той же мере, что и на бензиновых двигателях.
Карбюраторные двигатели
На карбюраторных моторах можно, помимо тюнинга впуска/выпуска, газораспределительной системы двигателя и т.д., поменять сам карбюратор на новый, более производительный. Так, автолюбители устанавливают карбюраторы от других машин, с увеличенными смесительными камерами и заслонками. Несколько увеличить мощность карбюраторного двигателя можно и тонкой регулировкой штатного карбюратора.
Облегчение машины
Улучшить динамику и скоростные характеристики можно и обходными путями, без вмешательства в двигатель. Законы физики просты: чем легче объект, тем проще его разогнать. Соответственно, тот же двигатель лучше разгонит автомобиль со сниженным весом.
Путей снижения массы автомобиля несколько. Во-первых, стоит банально избавиться от ненужного хлама в багажнике, которого накапливается иногда несколько десятков килограмм. Второй шаг, на который идут некоторые автомобилисты – выкидывание «запаски», так поступают те, для кого скоростные характеристики важнее возможного возникновения нештатных ситуаций. В ряде случаев решаются даже на такой шаг, как снятие ненужных сидений. Это низкобюджетные и низкотехнологичные решения.
Второй шаг – замена тяжелых деталей на более легкие:
- окна из стекла – на акрил или пластик;
- установка облегченных колесных дисков;
- замена тормозов на дисковые;
- замена некоторых элементов капота на углепластик и другие альтернативные материалы;
- смена металлического топливного бака на пластиковый.
Такие решения позволяют машине «сбросить» до сотни килограмм, что положительно сказывается на динамике.
«Багги» — облегченный автомобиль:
Присадки
В автомобильной среде встречаются рекомендации добавлять в топливо или масло специальные присадки, должные добавить мощности. Некоторые из таких добавок действительно работают, но следует помнить, что владелец заливает их в бак/картер на свой страх и риск: неизвестно, как поведет себя двигатель при долгой работе с посторонними химическими средствами в топливе и технических жидкостях. Есть риск «убить» двигатель с последующим дорогостоящим ремонтом. Разумнее использовать качественное топливо и моторное масло, они сами по себе способны дать некоторый прирост мощности за счет отличных смазочных свойств масла и характеристик горючего.
Важно помнить: форсирование двигателя, особенно проведенное непрофессионально, способно существенно снизить ресурс силового агрегата, кроме того, автовладелец лишается заводской гарантии на двигатель.