Что может повысить мощность бензинового двигателя

Увеличение степени сжатия

Объем камеры сгорания влияет на конечную степень сжатия двигателя.

Камера сгорания, это объем образуемый головкой блока и поршнем в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке. Степень сжатия, это отношение объемов цилиндров от максимального до минимального. Максимальный объем камеры сгорания получается, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Минимальный при нахождении поршня в верхней мертвой точке цилиндра.

Объем цилиндра без учета камеры сгорания можно узнать, поделив паспортный рабочий объем двигателя на количество цилиндров.

Объем камеры сгорания состоит из суммы 3 объемов:

1 Объем камеры сгорания на головке блока
2 Объем, образуемый толщиной прокладки головки блока
3 Объем вогнутого пространства в днище поршня.
Справедливости ради стоит сказать, что существует масса вариантов когда поршни выпуклые и при вычислениях они не добавляют, а наоборот уменьшают пространство камеры сгорания. И это нужно учитывать при расчетах.

Степень сжатия и компрессия, это не одно и тоже и различается тем, что степень сжатия это геометрическая величина, а компрессия динамическая. Так как двигатель при вращении обладает некоторыми насосными свойствами, плюс воздух при сжатии нагревается, то величина компрессии будет отличаться от степени сжатия в большую сторону. Компрессия обычно больше в 1.4 раза чем степень сжатия.

Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя, так как чем больше сжать топливовоздушную смесь, тем больше она сможет расшириться относительно сжатого объема при сгорании. Тем самым можно получить больше мощности с того же объема сгоревшего топлива. Одним словом мощность повысится, а расход останется на прежнем уровне. Возникает вопрос, а почему с завода не поднимают степень сжатия до максимально возможного уровня? Дело все в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования аномальных, нежелательных процессов горения (детонация и др). Октановое число как раз и является основным показателем величины детонационной стойкости топлива и чем это число выше, тем большую степень сжатия можно использовать в двигателе, без образования детонации.

То есть проще говоря, если мы значительно повысим степень сжатия то мощность у нас повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом, а оно стоит дороже. Но с другой стороны, двигатель теперь работает более эффективно и на той мощности на которой вы ездили раньше, он будет потреблять меньше топлива и разность в цене как бы нивелируется! Но правда все же такова, что вы не будете ездить на малой мощности. Иначе зачем нужно было все это затевать?

Степень сжатия можно повысить двумя самыми эффективными способами:

1 установка более тонкой прокладки головки блока, либо спиливание нижней части головки блока. При таком варианте, клапана приближаются к поршню и необходимо делать или увеличивать выборки под них. Изменяются фазы работы ГРМ так как высота цепи или ремня, ответственная за синхронизацию распредвала изменяется на величину, уменьшения высоты позиционирования головки блока. При верхневальном двигателе (распределительный вал находится в головке блока). Настроить работу распределительного вала можно с помощью резрезной шестерни, либо шестерни с несколькими позициями под шпонку. При нижневальном, когда распредвал стоит внизу (в блоке цилиндров) и связь с клапанами происходит посредством толкателей также изменяется кинематика клапанного механизма без гидроусилителей, а с гидроусилителями может не хватить их хода и придется ставить меньшие по длине толкатели. При использовании метода на V образном двигателе при спиливании головок изменится расстояние между посадочными отверстиями впускного коллектора, что потребует его подгонки.

2 Растачивание цилиндров под больший по диаметру поршень. Такая процедура требует замены поршней, но этот метод увеличивает рабочий объем двигателя и одновременно повышает степень сжатия, так как камера сгорания остается прежней но объем цилиндра увеличивается. Отношение возросшего цилиндра к прежней камере сгорания покажет большую величину степени сжатия. Метод кроме замены поршней и расточки цилиндра не требует больше каких либо переделок и более предпочтителен для увеличения степени сжатия.

Прибавка мощности за счет степени сжатия тем выше, чем под более низкую степень сжатия изначально настроен двигатель. Простыми словами, повышение мощности более эффективно при поднятии степени сжатия с 8 до 9 чем с 13 до 14.

Примеры прибавок в процентах:

с 8 до 9 = 2.0 % прибавка мощности
с 9 до 10 = 1.7 % прибавка мощности
с 10 до 11 = 1.5 % прибавка мощности
с 11 до 12 = 1.3 % прибавка мощности
с 12 до 13 = 1.2 % прибавка мощности
с 13 до 14 = 1.1 % прибавка мощности
с 14 до 15 = 1.0 % прибавка мощности
с 15 до 16 = 0.9 % прибавка мощности
с 16 до 17 = 0.8 % прибавка мощности
Промежуточные результаты суммируются, например поднятие степени сжатия с 8 до 14 даст прибавку 8.7 %

Читать еще: Газель 33023 технические характеристики 405 двигатель

Примеры перехода на более высокооктановое топливо при повышении (СС)

менее 8 — 76 бензин
от 8 до 9 — 80 бензин
от 9 до 10.5 — 92 бензин
от 10 до 12.5 — 95 бензин
от 12 до 14.5 — 98 бензин
от 13.5 до 16 — 102 бензин
от 15.5 до 18 — 109 бензин
Минимальное октановое число топлива применяемое в каждом конкретном двигателе зависит не только от степени сжатия но и в некоторой степени от конструкции формы камеры сгорания, алгоритма работы клапанного механизма, системы зажигания итд. Поэтому более совершенные двигатели могут работать с большими величинами степени сжатия без повышения качества топлива.

Как можно увеличить мощность двигателя?

Основная масса людей считает, что тюнинг для автомобиля – это лишь улучшение внешних характеристик. Но данное понятие все-таки имеет более широкий смысл, который заключается в настройке автомобиля под свои нужды. Поэтому мощность двигателя является немаловажным компонентом тюнинга. Исходя из этого, зададимся вопросом: как увеличить мощность двигателя своими руками? При этом желательно понести минимальные затраты и не навредить двигателю.

Увеличение мощности подразумевает методы, которые направлены на работу с объемом двигателя, с механическими потерями, с наполнением цилиндров и со степенью сжатия.

Рабочий объем

Увеличение рабочего объема двигателя предусматривает такие два способа, как расточка цилиндров и замена коленвала. Какой способ наиболее эффективен? В принципе, оба способа эффективны. Но при этом первый способ является менее затратным, так как в его стоимость входит только оплата работы по расточке, а также покупка поршней и колец большего диаметра. Второй способ предусматривает замену коленчатого вала, что несколько затруднительно. Это связано с тем, что коленвал с большим ходом еще надо достать, так как их выпускают в небольших количествах и поэтому они дороги.

Наполнение цилиндров

Больший объем рабочей смеси, которая подается в цилиндр, подразумевает увеличение производительности двигателя. Поэтому, чтобы существенно увеличить коэффициент наполнения необходимо уменьшить аэродинамическое сопротивление как впускной, так и выпускной системы. Кроме этого, для увеличения оборотов силового агрегата требуется увеличить диаметр газовых каналов, особенно это относится к диаметру тарелок клапанов.

Степень сжатия

При более сильном сжатии смеси в камере ускоряется процесс сгорания, что приводит к увеличению КПД. Чтобы этого достичь, необходимо специальным методом обработать поверхность головки (сточить) или заменить прокладки. Например, в атмосферных двигателях следует использовать более тонкую прокладку, в отличие от стандартной.

Механические потери

Механические потери ведут к уменьшению мощности двигателя. Наибольшей помехой, в данном случае, является трение в цилиндре. Если скорость поршня повышается, то образовываются потери, связанные с трением, а также увеличиваются нагрузки на детали. Чтобы этого избежать следует использовать маслосъемные кольца, а также выглядит целесообразно увеличение зазора между цилиндром и поршнем. Кроме этого, можно использовать более длинный шатун, что позволит снизить потери.

Как увеличить мощность бензинового двигателя?

Мощность бензинового двигателя имеет зависимость от объема, степени сжатия смеси, а также от ее количества. Увеличение мощности связано со следующими действиями:

осуществляется настройка фаз газораспределения, которая подразумевает замену распределительного вала;
производится снижение температуры газов на впуске, что достигается путем охлаждения впускного трубопровода;
применяется принудительный наддув, который основывается на установке компрессора;
улучшается система выпуска, что позволяет производить лучшую очистку цилиндров от отработавших газов. Улучшение связано с определением длины выпускных трубопроводов. Лучшим решением считается применение выпускных трубопроводов, которые имеют одинаковую длину.

Какими способами можно увеличить мощность двигателя автомобиля?

Многие автовладельцы задумываются о способах увеличения мощности двигателя автомобиля. Кому-то банально не хватает лошадиных сил для комфортных поездок по городу, а кто-то любит мощные автомобили и хотел бы получить небольшую прибавку в виде пары десятков лошадиных сил. Поговорим поподробнее о том, как увеличить показатели мощности двигателя автомобиля.

Разновидности тюнинга двигателя автомобиля

Весь тюнинг двигателя, который подразумевает увеличение мощности, можно разделить на две основные категории:

1. Программный или аппаратный.

При так называемом программном тюнинге, или как его еще называют чип-тюнинг, можно просто внести изменения в программу управления двигателем или установив дополнительную небольшую коробочку, которая позволяет получить прибавку мощности в 20-30 лошадиных сил. Подобный вариант чип-тюнинга отличается простотой, доступной стоимостью, а в последующем при продаже автомобиля можно с легкостью демонтировать такой чип-тюнинг и продать автомобиль со стандартным показателем мощности.

Сегодня подобный вариант чип-тюнинга благодаря своей простоте, эффективности и относительной безвредности для двигателя получил широкое распространение на рынке. Он используется как для повышения мощности новых автомобилей, которые еще находятся на гарантии, так и в старых дизельных и бензиновых машинах.

Планируя увеличение показателей мощности двигателя автомобиля, необходимо помнить о том, что неквалифицированное вмешательство в силовой агрегат неизменно приведет к ухудшению показателей надежности двигателя. Именно поэтому самостоятельно заниматься такой работой или доверять ее гаражным мастерам мы бы вам не рекомендовали. Лишь обращаясь к опытным специалистам по тюнингу, вы сможете не только правильно увеличить мощность своего автомобиля, но и получите необходимую гарантию качества и долговечности работы двигателя, который практически не потеряет в своем ресурсе.

Варианты глубокого инженерного тюнинга

Эффективным способом увеличения мощности двигателей является установка турбонаддува, что позволяет получить прирост мощности двигателя на 50% и более. В данном случае кроме непосредственно турбины устанавливают новую систему впрыска, усиленный коленвал и поршни, а также проводят другие необходимые работы. Следует сказать, что несмотря на сложность подобного увеличения мощности двигателя, установка турбины пользуется популярностью, что объясняется великолепной эффективностью такого тюнинга.

Расточка цилиндров и установка нового коленвала. Это один из вариантов инженерного тюнинга, при котором растачивают цилиндры, с установкой новых поршней и усиленного коленвала. Фактически, при такой работе физический объем двигателя увеличивается, что положительно сказывается на его мощности и крутящем моменте. Если же говорить о недостатках подобного способа увеличения мощности, то отметим увеличенный расход топлива, дороговизну и сложность такого тюнинга. В последующем также требуется внимательно относиться к вопросам обслуживания двигателя, ресурс которого будет существенно ниже, чем у стандартного мотора.

Установка модифицированного распредвала позволит скорректировать фазы газораспределения, что увеличивает мощность двигателя, без какого-либо другого глубокого изменения конструкции силового агрегата. Единственный недостаток подобного способа увеличения мощности силового агрегата является необходимость использования бензина с высоким октановым числом, так как в противном случае возникает детонация, что может привести к существенному ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя.

Увеличить мощность автомобиля можно путем использования бензина с высоким октановым числом. Это быстрый и простой способ тюнинга, который в то же время потребует соответствующей перенастройки инжекторной системы, а в работающем моторе существенно увеличивается давление, что отрицательно сказывается на его показателях надежности. Просто заливать в бензобак 95 или 98 бензин без какой-либо дополнительной перенастройки топливной системы не рекомендуется.

Установка фильтра нулевого сопротивления. Это достаточно простой и эффективный способ увеличить мощность двигателя приблизительно на 10 лошадиных сил. Такой фильтр за счёт специальной конструкции улучшает подачу воздушной смеси, снижая сопротивление топлива на впуске. Прирост мощности в данном случае будет не слишком большим, однако это дешёвый способ, который не требует обращения в специальные мастерские.

Установка прямоточной системы выхлопа. Заменив штатную выхлопную систему на прямоточную, можно получить около 15% прироста мощности. Кроме непосредственного улучшения динамических характеристик можно будет получить приятный на слух рев мотора, а сам автомобиль будет более приемистым и быстрым. Помните лишь о том, что необходимо устанавливать прямоточную выхлопную систему, которая подходит к вашей модели автомобиля. Все такие работы должен выполнять исключительно профессионал.

Читать еще: Двигатель 501 не заводиться

Использование выхлопных труб с увеличенным диаметром. Подобная работа позволит оптимизировать движение отработанных выхлопных газов, в итоге мотор становится мощнее приблизительно на 5%. Необходимо лишь, чтобы все элементы такой модернизированной выхлопной системы подбирал исключительно специалист.

Установка новых поршней и шатунов. Уменьшив механические потери двигателя внутреннего сгорания, можно получить небольшую прибавку мощности силового агрегата. Обычно такую работу проводят в комплексе с другими тюнингом, что позволяет обеспечить максимально возможный прирост мощности мотора.

Заключение

На сегодняшний день существует множество различных способов увеличения мощности двигателя автомобиля. Можно выбрать как относительно простой чип-тюнинг, при котором проводится перенастройка системы управления или же используются дополнительные блоки, которые управляют работой двигателя, так и полную переборку двигателя, с установкой турбины, новой системы впрыска, коленвала, шатунов и поршней. В каждом конкретном случае выбор той или иной технологии тюнинга будет неизменно за автовладельцем. Помните лишь о том, что такая работа должна выполняться профессионалом, что и гарантирует последующую беспроблемность эксплуатации двигателя автомобиля.

Способы повышения мощности двигателя

Чтобы увеличить среднее эффективное давление, необходимо в цилиндр за цикл подать большее количество топлива, а для полного его сгорания — большее количество воздуха. Это реализуется путем увеличения количества свежего заряда, нагнетаемого в цилиндр под давлением. Данный способ называется наддувом двигателя. При этом среднее эффективное давление увеличивается практически пропорционально увеличению плотности свежего заряда.

Рис. Наддув с механическим приводом

На первом рисунке показан наддув с механическим приводом от коленчатого вала, а на втором рисунке — турбонаддув, где для привода центробежного компрессора 1 используется энергия отработавших газов (ОГ), которая реализуется в турбине 2, конструктивно объединен ной с компрессором в единый агрегат, который называется турбокомпрессором.

По величине создаваемого давления на входе в цилиндр различают наддув низкий (до 0,15 МПа), средний (0,15—0,2 МПа) и высокий (более 0,2 МПа). При этом эффективная мощность двигателя увеличивается на 20—30, 40—50 и более 50 % соответственно.

Рис. Турбонаддув: 1 — компрессор; 2 — турбина

Применение наддува в двигателях с искровым зажиганием осложняется возникновением детонационного сгорания и более высокой тепловой напряженностью лопаток турбины.

Эффективную мощность двигателя записывают следующей формулой:

Если формулу представить в развернутом виде, то получим:

где к= 1/10^6 * 60 — постоянная величина, учитывающая тепловой эквивалент работы и коэффициент перевода единиц измерения.

Анализируя данное уравнение, можно определить и другие способы увеличения мощности двигателя:

увеличение рабочего объема Vh двигателя является наиболее простым способом повышения мощности. При этом происходит практически пропорциональное изменение массы заряда поступающего в цилиндры, что соответственно влияет на увеличение эффективной мощности. Рабочий объем может быть увеличен как путем увеличения габаритных размеров цилиндров, так и повышением их числа. Несмотря на то, что увеличение габаритных размеров имеет свои преимущества, этот способ имеет такой существенный недостаток, как пропорциональный рост массы шатунно-поршневой группы, что увеличивает силы инерции деталей и снижает максимальную частоту вращения коленчатого вала;
увеличение плотности воздуха р можно получить с помощью наддува;
рост коэффициента наполнения nv. может быть обеспечен путем создания более совершенных конструкций впускных трубопроводов и увеличения числа впускных клапанов, а также переводом бензиновых двигателей с карбюраторной системы питания к системе впрыска;
конструктивное совершенствование двигателей для увеличения nм. Так, используя новые материалы, можно снизить механические потери на трение, а совершенствование газораспределительного и других механизмов обеспечивает снижение насосных потерь и потерь на привод вспомогательных узлов;
повышение индикаторного КПД ni, которое зависит от различных факторов;
согласно формуле увеличение частоты вращения коленчатого вала n должно привести к пропорциональному росту Ne. Однако увеличение быстроходности вызывает рост газодинамического сопротивления при впуске свежего заряда, в результате чего понижается коэффициент наполнения. Кроме этого возрастают механические потери, тепловая и механическая напряженность деталей. Поэтому повышение быстроходности двигателя должно сопровождаться соответствующими конструктивными решениями, снижающими отрицательные последствия увеличения значений n;
использование обедненных горючих смесей приводит к плохой их воспламеняемости от электрического разряда, а применение электрофакельного зажигания существенно усложняет конструкцию двигателя, в частности газораспределительного механизма.

Эффективным способом увеличения мощности двигателя является улучшение смесеобразования, особенно в дизелях. Перспективным в этом направлении остаются создание топливной аппаратуры, обеспечивающей высокое качество распыления, и интенсификация турбулизации заряда в цилиндрах двигателя и камере сгорания.

голоса

Рейтинг статьи