Форсированный двигатель это: Что такое форсированный двигатель? Подробная информация и видео материалы

Содержание

Что значит «форсированный двигатель» и как это сделать

Знаете ли вы, уважаемый автомобилист, что значит форсированный двигатель? Такой мотор позволяет значительно повысить мощность, и тем самым автомобиль получает такую разгонную динамику, о которой даже подумать страшно. По сути, становишься обладателем настоящего гоночного болида, приобрести который слишком дорого обходится, и далеко не каждый россиянин может себе позволить его купить. А вот превратить обычный двигатель в форсированный можно даже своими руками. Об этом мы и расскажем в этой статье.

Форсированный дизельный двигатель

Форсировать двигатель — значит повысить его показатели за счёт уменьшения потерь энергии ДВС, уходящей на трение и работу дополнительного оборудования. Кроме того, повышение производительности двигателя подразумевает раскрытие его скрытых резервов.

Что это такое

Для начала хотелось бы отметить, что форсирование двигателя — это не новость или фантазия, а вполне реальная процедура, которую уже давно и успешно используют многие фирмы по проведению тюнинга. А такое понятие, как тюнинг, означает доработку таких заводских конструкций и параметров, которые полностью не раскрыты. По сути, каждый ДВС имеет резервы, которые нужно знать и уметь раскрывать.

Проводя форсирование двигателя, вы получаете возможность усилить заводские показатели ДВС. И делается это с определённой целью — получить более высокую производительность различных составляющих силового агрегата.

На видео показано, что такое форсированный двигатель:

Другими словами, форсировать двигатель означает увеличить мощность ДВС за счёт чего-то, а в нашем случае за счёт повышения рабочего объёма. И такой подход в деле используют не только так называемые тюнинговые фирмы, но и автоконцерны. К примеру, ДВС ВАЗ 2106 был получен путём форсирования ДВС ВАЗ 2103. И таких примеров множество.

Несколько способов повысить производительность ДВС

Форсирование двигателя имеет основные принципы, и такие работы могут быть проведены по-разному. Самым популярным и распространённым способом повышения производительности мотора является, как и было сказано выше, увеличение рабочего объёма камеры сгорания. Если у гоночного автомобиля такой параметр изменить бывает сложно, так как он жёстко прописан в техрегламенте, то для обычного легкового транспортного средства это возможно. По стандарту всех выпускаемых на сегодня легковых моделей авто ограничивается только геометрический размер ГБЦ.

Первый способ механического форсирования подразумевает замену коленвала на другой — с более увеличенным ходом и диаметром цилиндров.

Для форсирования двигателя можно заменить коленвал

Кроме этого, усилить двигатель внутреннего сгорания можно и другим методом. Это можно сделать путём установки приводного компрессора. Этот метод очень популярен в западных странах, в частности в США. На автомобиль устанавливается приводной компрессор или тот же механический нагнетатель, который проводится от коленвала. Что происходит? Благодаря этому методу (впрочем, то же происходит и при использовании первого способа) крутящий момент увеличивается во всём диапазоне эксплуатации ДВС.

Следующий способ поднять показатели ДВС — это сдвиг пика крутящего момента. Такой способ применяется в основном в спорте. Пик крутящего момента сдвигается в направлении высоких оборотов, и главной целью в таком случае является уменьшить сопротивление при впуске воздуха в цилиндры. Как этого добиться? Очень просто. Нужно устранить определённые ступеньки, которые образуются в области соединения впускного коллектора с ГБЦ и карбюратором. Для этого обычно полируют впускной коллектор, поле чего вставляют клапаны большего размера, используя специальные головки.

Что касается карбюратора, то его часто заменяют, используя для этого сдвоенный вариант с горизонтальным протоком. В итоге такой метод форсирования ДВС даёт увеличение суммарного сечения диффузоров, а смесь распределяется по всем цилиндрам равномерно, ведь потоку топливной смеси не приходится менять направление на выходе из карбюратора.

Установка и настройка распредвала для увеличения мощности двигателя

Следующий способ повышения мощности ДВС — это совершенно иная установка распределительного вала. Другими словами, его нужно поставить с широкими фазами, что значительно улучшает наполнение камеры сгорания на высоких оборотах и происходит это за счёт снижения момента «на низах». Из-за этого автомобиль, наделённый таким распредвалом, при движении вынуждает водителя постоянно задействовать рычаг КПП, чтобы обороты ДВС не падали, а сам силовой агрегат, если можно так выразиться — не тупел.

Настройка впуска и выпуска — это очередной способ повысить мощность двигателя. Что даёт этот способ? Благодаря ему удаётся повысить подачу крутящего момента в узком диапазоне за счёт резонанса. Форсирование ДВС этим методом позволяет увеличить мощность двигателя, и приходится уже ставить не обычные, а лёгкие кованые поршни, чтобы сохранить приемлемость инерционных нагрузок.

Наконец, увеличение степени сжатия даёт возможность увеличить показатели ДВС. Это объясняется тем, что детонация на высоких оборотах возникает довольно редко. Правда, владелец такого двигателя должен суметь обеспечивать свой автомобиль высокооктановым бензином, но, если знать, как уменьшать расход топлива, метод станет лучшим.

Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя подразумевает изменение фаз газораспределения.

Электронное и механическое форсирование ДВС

На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:

Рассмотрим теперь методы форсирования ДВС с общей точки зрения, не вдаваясь во все тонкости. Самый подходящий и распространённый метод — это чип-тюнинг, который идеален для автомобилей современного типа. Знание этого способа форсирования ДВС является, по сути, методом того, как можно форсировать двигатель, вторгаясь в электронный мозг транспортного средства. Благодаря определённым способам коррекции или «прошивки» удаётся управлять программами, которые автоматически повышают производительность.

В таком случае следует установить дополнительные контроллеры или модули, что и станут, по сути, составляющими, которые увеличат мощность двигателя. Минусом такого способа является то, что проводить его в гараже своими руками просто невозможно, так как нужны особые знания и, самое главное, дорогостоящее оборудование.

Что касается механического форсирования ДВС, то этот метод более прост. Как и говорилось выше, метод подразумевает доработку уже существующих узлов автомобиля или их замену на новые.

Хотя такой вид тюнинга и прост, но начинать его без проведения особых расчётов не стоит.

Минимизируем механические потери

На видео рассказано о плюсах и минусах форсирования двигателя:

Практически все способы форсирования двигателя бывают направлены на одно — уменьшить механические потери ДВС. Куда же уходит немалая часть энергии двигателя? Оказывается, трение, которое происходит в цилиндрах любого ДВС, уменьшает производительность. В этом случае можно устанавливать сборные маслосъёмные кольца, тем самым увеличивая зазоры между цилиндром и поршнем. Этот способ не проводится на ура. Нужно вначале провести тщательную балансировку составляющих и все детали кривошипно-шатунного механизма подобрать по весу.

Трение в цилиндрах — это не единственная причина потери мощности ДВС. Кроме этого, потери объясняются и трением в шейках коленвала. В этом случае, как и было сказано выше, применяют установку распредвала с более широкими фазами и ещё дополнительно ставят систему под названием «сухой картер», которая значительно снижает насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Следует помнить, что попадание на коленвал масла значительно тормозит его вращение.

Значительная часть энергии двигателя может уходить и на вспомогательное оборудование. Например, к ним относятся такие детали и приборы, как привод ГРМ, кондиционер, водяной насос, гидроусилитель и многое другое. В этом случае приходится увеличивать передаточное отношение генератора и привода водяного насоса.

Форсировать двухтактный двигатель — это не просто модернизация ДВС, а в наше время необходимость. Если на четырёхтактном двигателе имеется больший ресурс и экономичность, что делает форсирование делом правильным, но не обязательным, то на двухтактных ДВС сделать это уже важно. Кроме того, как утверждают эксперты, проводить форсирование на двухтактных двигателях легче.

Как форсировать двигатель

Понятие форсирования и тюнинга двигателя (от англ. слов  force -усиление, стимуляция и tune — настройка) предполагает реализацию целого комплекса работ по доработке штатной заводской конструкции ДВС. Такие работы направлены на повышение величины крутящего момента форсированного двигателя и увеличение максимальных оборотов.  Другими словами, форсированный мотор имеет большую мощность сравнительно с базовым аналогом.

Для повышения мощности двигателя производится замена штатных деталей мотора на тюнинговые, вносятся изменения в прошивку ЭБУ (чип-тюнинг), осуществляется разносторонняя доработка заводских узлов и т.п. Также на двигатель в целях его форсирования может быть установлена турбина или механический компрессор, дополнительно дорабатывается система топливоподачи, впуск, выпуск и т.д.

Содержание статьи

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.

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.

Основные способы форсирования двигателя

В списке наиболее распространенных методов увеличения мощности двигателя отмечают:

Модернизация ГБЦ

Наиболее важную роль в доработке двигателя играет правильная подготовка головки блока цилиндров. Качественно выполненный тюнинг ГБЦ способен обеспечить прирост мощности двигателя до 20%.  В таком моторе значительно улучшается наполнение цилиндров смесью топлива и воздуха, полноценнее протекает процесс сгорания смеси, эффективнее реализован отвод отработавших газов.

Работа с ГБЦ нацелена на то, чтобы максимально улучшить процесс сгорания топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Именно в камере сгорания энергия газов передается на поршень, который затем совершает рабочий ход. Смесеобразование, вентиляция, воспламенение и сам процесс горения топлива напрямую зависят от исполнения камеры сгорания. По этой причине во время доработки вносятся изменения в устройство указанной камеры, осуществляется полировка камеры сгорания, увеличивается проходное сечение головки блока цилиндров, расширяются впускные и выпускные каналы, дорабатываются клапана, коллекторы совмещаются с каналами головки.

Установка спортивного распредвала

Данное решение представляет собой достаточно эффективный способ увеличения мощности мотора без изменения его рабочего объема. Тюнинговый распредвал предполагает форсировку двигателя путем изменения фаз газораспределения на определенных режимах работы силового агрегата. Такой распредвал позволяет сдвинуть мощностной диапазон применительно к особым условиям, в которых используется транспортное средство. Например, данное решение способно поднять тягу на «низах», при этом в режиме высоких оборотов разгонная динамика закономерно ухудшается.

Например, на двигатель производства ВАЗ с рабочим объемом 1.7, который имеет коленвал с ходом 78 мм и поршень 82.4 мм, тюнеры часто устанавливают распредвал с подъёмами клапанов от 10.93 мм и более. Такая компоновка двигателя считается наиболее удачной, мотор раскручивается до 7500-8000 об/мин, двигатель хорошо тянет практически во всем диапазоне оборотов.

Увеличенный объем

Увеличение рабочего объема двигателя достигается путем установки коленчатого вала, который имеет больший ход сравнительно с заводским решением, а также в результате увеличения диаметра цилиндра. Дополнительно нужно учитывать, что изменение объема двигателя параллельно требует увеличения объема камеры сгорания для достижения оптимального баланса.

Более высокая степень сжатия

Увеличенная степень сжатия позволяет значительно повысить КПД двигателя. Степень сжатия имеет зависимость от фаз газораспределения. Если точнее, то степень сжатия зависит от той задержки, с которой осуществляется закрытие впускного клапана. Дополнительно степень сжатия зависит от того угла, на который открыта дроссельная заслонка.

Увеличение степени сжатия достигается благодаря форсированию ДВС при помощи тюнингового распредвала, который обеспечивает более широкие фазы, тем самым увеличивая показатель геометрической степени сжатия. Также для прироста мощности требуется заправка бензином, который имеет более высокое октановое число. Такой способ форсирования обеспечивает увеличенную мощность во всем диапазоне оборотов двигателя.

Улучшенное наполнение цилиндров

Комплекс работ для получения более высокого коэффициента наполнения цилиндров представляет собой один из методов форсирования двигателя, который требует доработки или полной замены штатного впуска и выпуска. Например, серийный мотор ВАЗовской «восьмерки» имеет показатель максимального коэффициента наполнения на отметке 0.75.

Тюнерам удается добиться снижения сопротивления путем модернизации впускной системы двигателя, при этом коэффициент наполнения становится 1.0 и даже более. Такое увеличение является результатом снижения аэродинамического сопротивления как во впускной и выпускной системах, так и в каналах самой ГБЦ.

Дополнительно осуществляется установка воздушного фильтра нулевого сопротивления (нулевика), монтируется раздельный выпускной коллектор. Данный коллектор также называется «паук» 4-2-1, который дополняется прямоточной выхлопной системой (прямоток).

Стоит отметить, что комплексный подход является достаточно затратным в финансовом плане. Также специалисты отмечают, что хотя тюнинг впуска и выпуска позволяет добиться снижения потерь, но на общую существенную прибавку мощности рассчитывать не стоит.

Минимизация потерь на трение

В списке так называемых механических потерь двигателя находятся: трение, насосные потери, а также потери на вращение приводов других механизмов. Стоит отметить, что наибольший отбор мощности происходит в результате трения в цилиндрах мотора. Чтобы поднять КПД специалисты по форсированию двигателей прибегают к установке таких поршней, который имеют меньшую площадь юбки поршня. Также необходимо уменьшение хода поршня, поршни обязательно проходят развесовку, все детали кривошипно-шатунного механизма тщательно балансируются.

В определенный момент происходит наполнение цилиндров воздухом, работа мотора в это время напоминает работу насоса. Часть мощности затрачивается на приведение в движение всего механизма. Снижение аэродинамического сопротивления на впуске позволит уменьшить потери.

Также в процессе активной езды, которая включает в себя линейное и боковое ускорение, моторное масло в картере двигателя оказывается на щеках и шейках коленчатого вала, частично препятствуя его вращению. Для снижения таких потерь на автомобили может быть установлена система сухого картера. Принцип работы данного решения состоит в том, что масло принудительно выкачивается из поддона в специальный резервуар и обеспечивается прирост мощности.

Потери на приведение в движение приводов дополнительных механизмов (ГРМ, генератор, помпа и т.п.) также отнимают часть энергии. Если мотор форсируют для езды на максимальных оборотах, тогда параллельно необходимо реализовать увеличение передаточного отношения приводов оборудования.

Читайте также

Топ-10 моторов всех времен — журнал За рулем

В нашем обзоре — десять знаменитых двигателей, десять ступеней к совершенству. Почти каждый из них повлиял не только на развитие техники, но и на социальную среду.

10-е место: родоначальник даунсайзинга

01 TopEngines zr04–11

Приличные характеристики двигателя при скромном рабочем объеме уже не особенно удивляют. Мы начинаем привыкать к понятию «даунсайзинг», понимая, что эра двигателей большого литража постепенно уходит. А началось это, на мой взгляд, с дебюта в середине 1990-х годов наддувного мотора в 1,8 л, разработанного «Ауди». При умеренном рабочем объеме он должен был удовлетворить владельцев автомобилей самых различных классов. Поэтому даже в самой простой версии двигатель выдавал 148 сил, чего вполне хватало, чтобы превратить в маленькую зажигалку хэтчбек «СЕАТ-Ибица» и не заставлять гореть со стыда владельца престижного «Ауди-А6».

Собственно, литраж ничего не говорил о способностях агрегата. Это был небольшой (в том числе по габаритам — ставь его хоть вдоль, хоть поперек) шедевр своего времени: пять клапанов на цилиндр, изменяемые фазы на впуске, кованые алюминиевые поршни и, конечно, турбонаддув.

С его помощью мощность мотора поднимали все выше и выше, дойдя в спецверсии «Ауди-ТТ кваттро Спорт» до 236 сил. Данный предел был обусловлен лишь спецификой дорожного автомобиля. В гоночной формуле «Палмер Ауди», где ресурс не так важен, с новым блоком управления и агрегатом наддува с 1800-кубового двигателя сняли 365 сил. В Формуле-2, превращая серийный двигатель в чисто гоночный агрегат, достигли и вовсе фантастических 480 сил. Поэтому переход Формулы-1 на «шестерки» объемом 1,6 л в свете достижений мотора «Ауди» не выглядит абсурдным.

9-е место: верность ротору

02 TopEngines zr04–11

Исключительный случай — когда автомобильная компания прочно ассоциируется с одним типом двигателя. Конечно, «Мазда» не сама изобрела роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Зато она в труднейшие времена энергетического кризиса 1970-х пересилила обстоятельства: не бросила, как другие, эту весьма сложную в доводке конструкцию, а продолжила совершенствовать «Ванкель» в узком, зато перспективном для имиджа сегменте форсированных спортивных машин. Хотя первоначально планировалось, что все модели «Мазды», вплоть до грузовиков и автобусов, перейдут со временем на двигатель Ванкеля.

Когда в 1975 году двухсекционный мотор с индексом 13В появился на серийных машинах, никто не мог предположить, что он станет самым массовым РПД в мире и продержится в производстве более 30 лет. Более того, даже современный маздовский РПД «Ренезис» — лишь результат эволюции 13B. Именно этот мотор стал проводником в серию большинства впервые примененных на РПД новинок, которые и обеспечили ему столь долгую жизнь, — настроенного впуска с изменяемой геометрией, электронного впрыска топлива, турбонаддува. В итоге мотор, который начал жизнь под капотом утилитарного пикапа с мощности чуть больше 100 сил, превратился в короля автогонок, выдававшего даже в серийном варианте минимум 280. Повышенный расход топлива и большой угар масла — неизбежные проблемы любого РПД — были оправданной расплатой за скромный вес, низкий центр тяжести и способность крутить свыше 10 тысяч оборотов в минуту. Маздовские купе RX-7 доминировали в американских кузовных чемпионатах на протяжении 1980-х годов во многом благодаря роторно-поршневому мотору 13B.

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

Материалы по теме

Любой, кто хоть немного интересуется американским автомобилестроением, наверняка слышал о «восьмерке» «Шевроле» семейства Small Block. Неудивительно, ведь ее в почти неизменном виде можно было встретить на различных моделях концерна «Дженерал моторс» с 1955 по 2004 год. Долгая карьера сделала этот нижневальный двигатель самым распространенным V8 на Земле. Small Block первого поколения (не путать с аналогичными моторами второй и третьей генераций серий LT и LS!) выпускается и сейчас, правда, только на рынок запчастей. Общее число изготовленных моторов превысило 90 миллионов.

Не стоит соотносить слово Small с небольшим литражом двигателя. Рабочий объем «восьмерки» никогда не опускался ниже 4,3 л, а в лучшие времена достигал 6,6 л. Свое имя мотор получил за небольшую высоту блока, обусловленную соотношением диаметра цилиндра и хода поршня: на первом образце 95,2х76,2 мм. Такая короткоходность обусловлена техзаданием: новую «восьмерку» следовало вписать под низкий капот родстера «Шевроле-Корвет», который до этого едва не лишился спроса из-за слабой для него рядной «шестерки». Не появись этот мощный V8, подхлестнувший интерес к первому массовому американскому спорткару, «Корвет» вряд ли пережил бы середину 1950-х.

Вскоре удачного шевролетовского «малыша» назначили базовой «восьмеркой» для всего GM, хотя двигатели V8 собственной конструкции были у каждого отделения концерна. Простой, надежный и неприхотливый мотор пережил все уровни признания: участвовал в гонках, трудился в качестве движущей силы катеров и изредка монтировался даже на легкие самолеты. И хотя в последние годы полноценной жизни двигателя его предлагали только для пикапов и фургонов, все автомобильные фанаты знали, что именно этот заслуженный V8 когда-то был рожден для спасения «Шевроле-Корвет».

7-е место: единственный в своем роде

04 TopEngines zr04–11

Какой же рейтинг моторов обойдется без БМВ! Марка попала бы в наш перечень уже за исключительную приверженность рядной «шестерке» — когда-то такая компоновка легковых двигателей была широко распространена. Помимо баварцев, на легковых машинах (вседорожники и пикапы не в счет) ее применяют сейчас только «Вольво» и австралийский филиал «Форда» (остальные сдались в пользу менее уравновешенного, зато гораздо более компактного V6). Но БМВ стоит особняком: только эта компания смогла выжать из расположенных в ряд шести цилиндров все преимущества — от потрясающе плавной работы до способности легко раскручиваться до самых высоких оборотов.

С каждым поколением, начиная с «шестерки» БМВ образца 1968 года, которую получили, добавив пару цилиндров к уже выпускавшейся «четверке», эти двигатели становились легче, мощнее, совершеннее. Многоцилиндровые схемы для баварцев были практически под запретом — первый V12 появился лишь в 1986 году, а V8 вообще только в 1992-м. Создание этих двигателей легче оправдать маркетингом, нежели истинной любовью инженеров — они всю душу и умение вкладывали именно в шесть расположенных в ряд цилиндров.

Апофеоз атмосферной «шестерки» БМВ — мотор S54 образца 2000 года, предназначенный для М3. Это гимн совершенству гоночного по сути двигателя, водруженного на гражданский автомобиль. Тяжелого на подъем вначале, но расцветающего при малейшем намеке на спортивный стиль езды. С 3,2 л рабочего объема сняли 343 силы (с литра — 107) — для атмосферного мотора даже сейчас великолепный результат.

Его было бы трудно достичь без применения всех новейших на тот момент технологий — индивидуальных дросселей на каждый цилиндр с электронным управлением, системы регулирования фаз, причем как впуска, так и выпуска. Чтобы мотор выдерживал любые нагрузки, его даже перевели на чугунный блок цилиндров, что для БМВ редкость.

К сожалению, следующее поколение M3 отказалось от семейных ценностей в пользу V8. Это тоже очень неплохой мотор — но радость от укрощения разъяренного зверя ушла вместе с прежней «шестеркой». Подобные ей двигатели в нынешних условиях считаются, как бы точнее сказать, неполиткорректными.

6-е место: легенда гонок

05 TopEngines zr04–11

Последние образцы настоящего V8 «Хеми» собрали в 1971 году (современное одноименное семейство не имеет с ним ничего общего), но еще более четверти века этот двигатель служил любимой игрушкой любителям дрэг-рейсинга. Мотор, появившийся в 1964 году как чисто гоночный для серии NASCAR, был идеальным образцом спортивного V8 (рабочий объем 7 л, или 426 куб. дюймов по американской системе, стандартная мощность 425 сил) с минимальным применением сложных технологий: нижневальный, с двумя клапанами на цилиндр.

Важнейшим отличием от конкурентов стала полусферическая (отсюда «хеми», происходит от HEMIspherical — «полусферический») камера сгорания, позволившая оптимизировать процесс — получить большую мощность при меньшей степени сжатия. Впрочем, это тоже изобрел не «Крайслер». Его заслуга в том, что на основе известной технологии он создал непобедимый мотор, отличавшийся помимо характеристик еще и нереальной прочностью, способный выдержать самые ужасные методы форсировки. Недаром «Хеми» весил заметно больше, чем любой другой V8 начала 1960-х, — почти 400 кг. Но это обстоятельство совершенно не мешало автомобилям с 426-м «Хеми» уверенно громить соперников в гонках.

Гегемонию крайслеровского мотора не раз пытались ограничить — переписывая правила, изменяя количество требуемых для омологации серийных моторов, но он не сдавался и удерживал лидирующие позиции в NASCAR вплоть до 1970-х годов. К тому времени он стал не только спортивной, но и уличной легендой: серийные машины, снабженные дорожной версией «Хеми», выпускались в мизерных количествах — их сделали не более 11 тысяч, причем и эту малость распределили среди нескольких моделей «Доджа» и «Плимута». Ныне автомобили с оригинальным «Хеми», несмотря на примитивную конструкцию, стоят бешеные деньги — легенда пошла на новый круг.

5-е место: сложнее не бывает

06 TopEngines zr04–11

Самый необычный и амбициозный проект двигателя уникальной компоновки W16 выпестовали ради возрожденной марки «Бугатти». На самом деле этот двигатель, за исключением грандиозной мощности в 1001 л.с., является логичным развитием семейства компактных VR-образных моторов «Фольксвагена». Они отличались критически малым углом развала цилиндров — всего 15 градусов, что позволяло использовать на оба ряда одну головку. Мотор VR6 появился на «фольксвагенах» еще в 1991 году. Американский рынок требовал машин с шестью цилиндрами, и немцы умудрились выйти из положения, применив оригинальную схему, позволявшую без увеличения подкапотного пространства легко втиснуть «шестерку» (как вдоль, так и поперек) взамен стандартных четырех цилиндров.

Материалы по теме

Позже удачная находка получила развитие в более крупных масштабах. Амбиции Фердинанда Пиха, желавшего сделать «Фольксваген» топ-брендом, привели к созданию W8, представлявшего собой два VR4, установленных на общий картер под углом 72 градуса. Появился W12, «собранный» из двух VR6. Но мотор «Бугатти» даже в этой компании стоит особняком. Перед его создателями стояла задача почти неразрешимая — выдать рекордную мощность при минимальной массе. Поэтому мотор даже при схожей схеме получился иного уровня — сделанный на грани инженерного безумства. Конструкторы максимально уплотняли пространство вокруг двигателя. Блоки двух VR8 развалили под углом 90 градусов, разместив между ними сразу четыре турбонагнетателя.

Серьезная проблема возникла с охлаждением — решая ее, только для одних интеркулеров предусмотрели 15 л охлаждающей жидкости. Обычно данного количества хватало на весь мотор. Но «Вейрон» не вписывался в стандартные схемы — на охлаждение его двигателя в предельных режимах работали три отдельных радиатора, перегоняя 40 л антифриза. Возникли сложности с диагностикой, ведь определить сбои в одном из 16 цилиндров на слух практически невозможно. Поэтому мотор оснастили системой самодиагоностики, способной оперативно решать проблему, вплоть до отключения проблемного цилиндра.

А теперь самое интересное. При всей сложности и грандиозности замысла (одних только клапанов — вдумайтесь! — 64 штуки) создателям удалось удержать массу W16 в пределах 400 кг. Финансовый фактор при создании этого двигателя не имел почти никакого значения, поэтому титановые шатуны или полностью алюминиевый масляный насос для мотора «Бугатти» в порядке вещей.

4-е место: основоположник американской мечты

07 TopEngines zr04–11

Теперь о воплощении одной из последних замечательных идей Генри Форда, перевернувшей автомобильный мир. До него никто не предполагал, что массовый автомобиль можно запросто комплектовать престижной и мощной «восьмеркой», которая считалась принадлежностью лишь дорогих, роскошных машин. Появившийся в 1932 году фордовский V8 кардинально изменил на последующие полвека представление об автомобилях из-за океана. Они и до того заметно превосходили по размерам европейские модели аналогичной стоимости, а появление массового V8 окончательно развело процесс развития автомобилестроения на разных берегах Атлантики в противоположных направлениях.

Материалы по теме

Но как Генри Форду удалось снизить себестоимость довольно-таки сложного и массивного агрегата до уровня ширпотреба? О, здесь была масса ухищрений. К примеру, оба блока цилиндров и картер в фордовском V8 отливали как единую деталь. У «восьмерок» старой школы это были как минимум три отдельных элемента, скреплявшихся воедино болтами. Коленчатый вал, вместо того чтобы ковать, отливали с последующим термоупрочнением, что также снижало себестоимость.

Распредвал располагался в блоке, клапаны и выпускная система размещались внутри развала цилиндров — это упрощало конструкцию двигателя, однако приводило к перегреву при малейших проблемах с охлаждением. Даже в начальном варианте «восьмерка» при рабочем объеме 3,2 л выдавала приличные 65 сил, что быстро сделало «Форд- V8» любимцем гангстеров и полиции. Джон Диллинджер и Клайд Берроу в перерывах между кровавыми делами умудрились черкнуть пару строк Генри Форду с благодарностью за столь быстрый автомобиль.

Когда у первых V8 наступил пенсионный возраст, они оказались в руках молодых людей, творивших на их базе диковинные тачки по кличке «хот-род». Простая, мощная и легко поддающаяся форсировке фордовская «восьмерка» поспособствовала рождению сверхпопулярной автоконтркультуры. Ну а сама фирма отправила мотор на пенсию лишь в 1953 году, когда восьмицилиндровые двигатели в американских машинах стали уже повсеместным явлением.

3-е место: изменивший сознание

08 TopEngines zr04–11

В 1993 году в недрах исследовательского подразделения «Тойоты» была создана группа по разработке перспективных машин с минимальными выбросами, которые смогли бы занять нишу между традиционными машинами с ДВС и электромобилями. Результатом стала появившаяся в 1997 году «Тойота-Приус» — первый массовый автомобиль с гибридным приводом. Тогда он воспринимался как любопытный эксперимент, игрушка, продаваемая заведомо в убыток, которая вряд ли выйдет за пределы обожающих экзотику Японских островов. Но «Тойота» строила более серьезные планы.

Коренное отличие «Приуса» от прочих гибридных машин, уже существовавших в то время (речь идет о множестве экспериментальных и чуть раньше вышедшей на рынок серийной «Хонде-Инсайт»), заключалось в новом подходе к построению подобной модели. «Приус» создавали как гибрид с самого начала, без упрощений и компромиссов вроде заимствования кузова у традиционной модели или использования обычной механической коробки передач (как было сделано на «Инсайте»).

«Тойота» внедрила гибридную трансмиссию как неотъемлемую часть машины. Даже 1,5-литровый бензиновый двигатель специально модифицировали для работы с электромотором, переведя его на цикл Аткинсона, отличающийся укороченным тактом сжатия за счет увеличенной продолжительности открытия впускных клапанов. Это позволило получить необычно высокую степень сжатия (13–13,5) и дополнительные плюсы в копилку экономичности и экологичности.

Расплатой стала полная беспомощность ДВС на низких оборотах, но для гибрида, который всегда располагает поддержкой электродвигателя, это не проблема. Такой комплексный подход в итоге сделал «Приус» законодателем моды на гибриды. Он стоял в начале процесса, который уже не остановить.

2-е место: любимец всех континентов

09 TopEngines zr04–11

Что сказать про этот воздушник от «Фольксвагена»? Он так же легендарен, как и «Жук» — автомобиль, под который его сделали. Даже больше — ведь одним «Жуком» область применения данного мотора далеко не ограничивалась. Простой, надежный и легкий, четырехцилиндровый оппозитник воздушного охлаждения оказался столь эффективным, что его популярность намного превзошла признание даже самого распространенного в мире автомобиля.

С той поры, как благодаря таланту Фердинанда Порше первые образцы мотора в 1933 году появились на прототипах «Жука», он перепробовал десятки профессий. Достаточная мощность (довоенные образцы выдавали минимум 24 силы, а самые мощные под конец серийного выпуска утроили этот показатель), беспроблемное в любом климате воздушное охлаждение и небольшая масса (цилиндры алюминиевые, картер — из магниевого сплава) позволили фольксвагеновскому мотору найти массу занятий. Он служил на амфибиях вермахта, примешивал свой выхлоп к запаху марихуаны в микробусах хиппи, приводил пожарные насосы, компрессоры, лесопилки, стал основой прогулочных багги и понтовых трайков, взмывал в небо более чем на 40 типах самолетов. И это далеко не полный список его талантов. Еще важнее, что именно из этого двигателя выросло семейство оппозитников «Порше».

На протяжении всех лет производства (моторы семейства окончательно прекратили выпускать только в 2006 году) принципиальная схема двигателя не менялась. Рос рабочий объем, на некоторых версиях применили впрыск топлива, но изначальная схема со штанговым приводом клапанов оставалась такой же, как на первых образцах 1930-х годов. Он радует сердца автомобилистов, да и не только их, более 70 лет — это ли не лучший показатель совершенства мотора?

1-е место: первый массовый

10 TopEngines zr04–11

С «Форда-Т» и его двигателя начал раскручиваться маховик массовой автомобилизации. Больше того, именно мотор «тэшки» стал в свое время самым распространенным ДВС в мире, с ним познакомилось подавляющее большинство жителей земного шара. Как и в случае с описанным выше оппозитником «Фольксвагена», мотор «Форда-Т» приводил не только одноименный автомобиль, которых с 1908 по 1927 год было построено более 15 миллионов.

Материалы по теме

Трактора, грузовики, моторные лодки, походные электростанции — он применялся везде, где была нужда в дешевом и простом в обращении моторе. Что касается автомобилей, то в какой-то период до 90% машин, колесивших по Земле, были одной-единственной модели Т. И приводил их этот самый двигатель необычно большого по сегодняшним меркам рабочего объема 2,9 л — при скромной мощности 20 сил. Но мощность тут была не принципиальна. Гораздо важнее крутящий момент и всеядность — помимо бензина «тэшку» официально разрешалось заправлять керосином и этанолом. Двигатель удивительно прост. Собранный в одном блоке с двухступенчатой планетарной коробкой передач, четырехцилиндровый мотор делил с трансмиссией смазочное масло. Никакого давления в системе не создавалось, смазка осуществлялась разбрызгиванием. Водяную помпу через год производства отправили в отставку — Генри Форд решил, что дешевому автомобилю достаточно простого термосифонного принципа, когда жидкость циркулирует благодаря разности температур. С другой стороны, фордовский мотор необычен для своего времени тем, что его блок и картер отливались как одно целое, а головка цилиндров впервые в мировой практике была сделана отдельной деталью. Но это дань массовости производства: ни один автомобиль в мире не выпускали в таких масштабах, как «Форд», поэтому его конструкция изначально рассчитана на максимально быструю и простую сборку. Двигатель «тэшки» надолго пережил сам автомобиль. Последний экземпляр собрали в августе 1941 года. Он останется в истории как первый массовый ДВС человечества.

Современный форсированный двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Современный форсированный двигатель

Cтраница 1

Современные форсированные двигатели с повышенной степенью сжатия характеризуются напряженным скоростным и термическим режимом, создающим для масла ужесточенные условия работы, способствующие более интенсивному их старению с образованием коррозийных и твердых продуктов, повышающих износ двигателя.  [1]

Современные форсированные двигатели чаще всего выполняются с У-образным расположением цилиндров; при этом возрастают нагрузки на шатунные подшипники. Повышение степени форсирования двигателей сопровождается улучшением их весовых и габаритных показателей. Так, в среднем вес автомобильного двигателя, отнесенный к единице мощности ( по данным НАМИ), уменьшился за двадцать лет более чем в два раза. Важно отметить значительное увеличение мощности двигателя, приходящейся на единицу объема масла в картере, увеличение температуры масла в картере и снижение его расхода на сгорание в цилиндрах.  [2]

Современные форсированные двигатели предъявляют особо высокие требования к надежности вкладышей коленчатых валов. В связи с этим баббитовые вкладыши неперспективны; их применяют в основном лишь на тихоходных судовых дизелях при небольших нагрузках на подшипники коленчатого вала.  [3]

Современные форсированные двигатели с воспламенением от сжатия отличаются повышенной чувствительностью к качеству применяемого топлива. Для малогабаритного высокооборотного и экономичного двигателя необходимо топливо определенной чистоты, а также соответствующего фракционного и химического состава. Долговечность современного быстроходного двигателя определяется в основном износостойкостью гильз и поршневых колец, а стойкость против износа этих деталей в значительной степени зависит от качества применяемого топлива.  [4]

Для современных форсированных двигателей Дизеля образование нагара в камере сгорания не представляет проблемы.  [6]

В современных форсированных двигателях теплонапряжен-ность всех узлов возрастает, грань между зонами в значительной степени стирается.  [7]

В современных форсированных двигателях масло работает при больших скоростях сдвига и высоких температурах. Временное снижение вязкости при повышенных температурах проявляется слабее, чем при низких.  [9]

Моторные масла, предназначенные для современных форсированных двигателей, должны иметь хороший цвет и быть прозрачными. Только такие масла могут быть экспортированы на мировой рынок. Светлые масла должны содержать и прозрачные светлые присадки. Прозрачная сульфонатная присадка к моторным маслам, как чистый, лишенный побочных соединений продукт, должна обладать и повышенным качеством по сравнению с темными сульфонатными присадками. Для создания такой присадки прежде всего необходимо выбрать сырье, которое может представлять собой либо индивидуальные ( специально синтезированные) алкилароматические углеводороды [46, 138, 139], либо товарные масла селективной очистки, из которых дополнительно полностью удалены полициклические углеводороды и смолистые соединения. Сульфирование масел, содержащих указанные вещества, приводит к ухудшению цвета масляного раствора сульфо-ната.  [10]

Все это показывает, что надежная работа современных форсированных двигателей может быть обеспечена только в случае применения масел с высокими эксплуатационными свойствами.  [11]

Как видно из рисунка, температура верхней кольцевой канавки поршней современных форсированных двигателей может достигать 270 - 280 С, а в ряде случаев и 300 - 330 С.  [13]

При решении данной проблемы подбор композиций присадок к маслам, удовлетворяющим требованиям современных форсированных двигателей внутреннего сгорания, был бы значительно упрощен.  [14]

Лишь некоторые масла, вырабатываемые из очень ограниченного числа нефтей, можно надежно использовать в современных форсированных двигателях; однако и яти качественные масла на ходятся на грани требований, предъявляемых двигателем.  [15]

Страницы:      1    2    3

семь ошибок — Российская газета

Времена, когда моторы легковых автомобилей проходили 1 000 000 километров, давно прошли. Сегодня речь идет о ресурсе примерно 300 000 км, если двигатель малообъемный (1,6 л и меньше). Чуть больше живут силовые агрегаты большего объема и чуть меньше форсированные движки с турбинами. Нужно понимать, что это средние цифры, а реальная продолжительность жизни мотора зависит также от манеры и условий езды, равно как должного и своевременного технического обслуживания. Легко может произойти так, что беспечный водитель убьет двигатель за год или менее 100 000 км пробега. В то же время ответственный человек способен увеличить расчетный ресурс едва ли не вдвое. Давайте разберемся в основных ошибках, которые провоцируют поломки силового агрегата.

Экстремально высокие и низкие обороты

Регулярная езда на повышенных оборотах, выкручивание двигателя до отсечки, постоянные старты со светофоров в режиме "газ в пол" с большой степенью вероятности приведут к тому, что ресурс силового агрегата снизится очень резко.

Не исключено, что в машинах таких "Шумахеров" мотор в конце концов заклинит. С большой степенью вероятности это произойдет из-за перегрева поршневой и коленчатого вала.

При вскрытии мотора, вероятнее всего, обнаружится поломка поршневых колец, и задиры на шейках коленчатого вала. Впрочем, убить мотор могут также и водители-экономы, практикующие езду внатяг, на малых оборотах коленвала. При такой езде нагрузка на двигатель большая, а давление масла низкое. Как следствие, появляются задиры поршневой и шеек коленчатого вала.

Игнорирование регламента

Нередко случается, что водители не слишком заботятся о состоянии двигателей своих машин.

К примеру, обычны ситуации, когда владельцы заглядывают под капот лишь для того, чтобы залить омывайку, а также не соблюдают сроков прохождения ТО, забывают вовремя поменять свечи и ремни ГРМ, экономят на запчастях и расходных материалах - к примеру, заливают антифриз или моторное масло подешевле или используют для долива смазочный материал, который не подходит для их автомобиля.

Или, скажем, есть такие нерадивые водители, которые экономят на масляных фильтрах, не меняя их при замене масла. Результат такого отношения очевидно будет плачевным - в лучшем случае сокращение ресурса, в худшем - выход мотора из строя.

Отказ от прогрева мотора

К сожалению, многие автопроизводители поддерживают сегодня миф о том, что прогревать силовой агрегат необязательно.

Во многом такие инструкции продиктованы заботой об экологии.

Ведь не секрет, что при работе мотора на холостых оборотах на стоянке увеличиваются вредные выбросы. Однако если двигатель не прогревать в мороз, загустевшее масло заметно ухудшит процесс смазки. Так что при регулярном отказе от прогрева износ силового агрегата резко увеличится, причем это касается в первую очередь турбированных моторов.

Помыть двигатель "Керхером"

Многие автомобилисты убеждены, что загрязнения на корпусе силового агрегата нужно устранять любой ценой, а потому вооружаются "Керхером" или просят мойщика сбить грязь с подкапотного пространства, что называется, от души.

Очистить мотор таким образом вы, конечно, сможете, но риск того, что повредится проводка, реле и датчики, отсоединятся контакты или повредится генератор. В последнем случае не исключены коррозия диодного моста, окисление контактов диодов и в конечном счете выход генераторного устройства из строя.

Поэтому, если уж решили мыть моторный отсек, заизолируйте его "нежные элементы" скотчем, пленкой, фольгой или хотя бы целлофановым пакетом. Давление "Керхера" при этом не должно превышать 100 бар.

Гидроудар

Увы, далеко не все водители в курсе, что глубокие лужи и тем более броды следует проезжать с большой осторожностью. В противном случае вода легко может попасть в камеры сгорания двигателя. Обычно это происходит через воздуховод. Когда вода попадает в поршневую группу на такте сжатия (клапана закрыты), поршень, двигаясь вверх, упирается в водный барьер.

Давление внутри цилиндра резко возрастает, но силовой агрегат пытается закончить цикл и довести поршень до верхней точки. Тут и происходит гидроудар, соответственно критическая поломка двигателя, обычно это погнутые шатуны, сломанные поршни или пальцы поршней. Не исключен даже разрыв блока двигателя. Добавим, что такой исход вероятен также при попадании в цилиндры охлаждающей жидкости через пробитую прокладку ГБЦ. Такую неприятность может спровоцировать нарушение герметичности блок цилиндров, что чаще всего связано с имевшим место перегревом двигателя.

Не обращать внимания на радиатор

При регулярной эксплуатации машины дорожный мусор, листья, пух деревьев, насекомые и прочие загрязнители в большом количестве попадают на решетку радиатора, создавая на ней достаточно плотную пленку. Такие загрязнения необходимо вовремя отследить и, соответственно, как минимум промыть решетку, продуть ее потоком сжатого воздуха или прочистить металлической щеткой.

Желательно проделывать такую процедуру как минимум раз в год. В противном случае вы столкнетесь с огрехами в работе системы кондиционирования и перегревами мотора.

Не то топливо

Водители-"экспериментаторы" нередко заливают в топливной бак горючее, не регламентированное для их автомобиля. Чаще всего для повышения отдачи льют 98-й бензин, к примеру, в "Волгу", "Жигули" и другие старые автомобили.

В результате высокооктановое топливо не успевает сгорать во время такта рабочего хода. Мотор работает при экстремально высокой температуре, возникает риск прогорания клапанов и выпускных седел. Точно также можно серьезно навредить мотору, если лить низкооктановый бензин при минимально разрешенном 95-м, а то и 98-м.

В последнем случае практически неизбежна детонация в силовом агрегате. Кроме того, возможно самопроизвольное воспламенение топлива, что может спровоцировать разрушительные процессы в поршнях, а также прогорание клапанов.

Что значит «форсированный двигатель» и как это сделать

Знаете ли вы, уважаемый автомобилист, что значит форсированный двигатель? Такой мотор позволяет значительно повысить мощность, и тем самым автомобиль получает такую разгонную динамику, о которой даже подумать страшно. По сути, становишься обладателем настоящего гоночного болида, купить который стоит слишком дорого, и далеко не каждый россиянин может позволить себе его купить. А вот превратить обычный двигатель в форсированный можно даже своими руками. Об этом мы и расскажем в этой статье.

Форсированный двигатель дизельный

Форсировать двигатель — значит повысить его показатели за счет уменьшения потерь энергии ДВС, что идет на трение и работу дополнительного оборудования. Кроме того, повышение производительности двигателя предполагает раскрытие его скрытых резервов.

Содержание

  • Что это такое
  • Несколько способов повысить производительность ДВС
  • Электронное и механическое форсирование ДВС
  • Минимизируем механические потери

Что это такое

Для начала хотелось бы отметить, что форсирование двигателя — это не новость или фантазия, а вполне реальная процедура, которую уже давно и успешно используют многие фирмы по проведению тюнинга. А такое понятие, как тюнинг означает доработки таких заводских конструкций и параметров, которые полностью не раскрыты. По сути, каждый ДВС имеет резервы, которые нужно знать и уметь раскрывать.

Проводя форсирование двигателя, вы получаете возможность усилить заводские показатели ДВС. И делается это с определенной целью — получить более высокую производительность различных составляющих силового агрегата.

На видео показано, что такое форсированный двигатель:

Другими словами, форсировать двигатель значит увеличить мощность ДВС за счет чего-то, а в нашем случае за счет повышения рабочего объема. И такой подход в деле используют не только так называемые тюнинговые фирмы, но и автоконцерны. К примеру, ДВС ВАЗ 2106 был получен путем форсирования ДВС ВАЗ 2103. И таких примеров множество.

Несколько способов повысить производительность ДВС

Форсирование двигателя имеет основные принципы, и такие работы могут быть проведены по-разному. Самым популярным и распространенным способом повышения производительности мотора есть, как и было сказано выше, увеличение рабочего объема камеры сгорания. Если у гоночного автомобиля такой параметр изменить бывает сложно, так как он жестко прописан в техрегламенте, то для обычного легкового транспортного средства это возможно. По стандарту всех выпущенных на сегодня легковых моделей авто ограничивается лишь геометрический размер ГБЦ.

Первый способ механического форсирование предусматривает замену коленвала на другой, с более увеличенным ходом и диаметром цилиндров.

Для форсирования двигателя можно заменить коленвал

Кроме этого, усилить двигатель внутреннего сгорания можно и другим методом. Это можно сделать путем установки приводного компрессора. Этот метод очень популярен в западных странах, в частности в США. На автомобиль устанавливается приводной компрессор или тот же механический нагнетатель, который проводится от коленвала. Что происходит? Благодаря этому методу (впрочем, то же происходит и при использовании первого способа) крутящий момент увеличивается во всем диапазоне эксплуатации ДВС.

Следующий способ поднять показатели ДВС — это смещение пика крутящего момента. Такой способ применяется в основном в спорте. Пик крутящего момента сдвигается в направлении высоких оборотов, и главной целью в таком случае является уменьшить сопротивление при впуске воздуха в цилиндры. Как этого добиться? Очень просто. Нужно устранить определенные ступеньки, которые образуются в области соединения впускного коллектора с ГБЦ и карбюратором. Для этого обычно полируют впускной коллектор, поле чего вставляют клапаны большего размера, используя специальные головки.

Что касается карбюратора, то его часто заменяют, используя для этого сдвоенный вариант с горизонтальным протоком. В итоге такой метод форсирования ДВС дает увеличение суммарного сечения диффузора, а смесь распределяется по всем цилиндрам равномерно, ведь потока топливной смеси не приходится менять направление на выходе из карбюратора.

Установка и настройка распредвала для увеличения мощности двигателя

Следующий способ повышения мощности ДВС — это совсем другая установка распределительного вала. Другими словами, его нужно поставить с широкими фазами, что значительно улучшает наполнение камеры сгорания на высоких оборотах и происходит это за счет снижения момента на «низах». Через это автомобиль, наделенный таким распредвалом, при движении вынуждает водителя постоянно задействовать рычаг КПП, чтобы обороты ДВС не падали, а сам силовой агрегат, если можно так выразиться — не тупел.

Настройка впуска и выпуска — это очередной способ повысить мощность двигателя. Что дает этот способ? Благодаря ему удается повысить передачу крутящего момента в узком диапазоне за счет резонанса. Форсирование ДВС этим методом позволяет увеличить мощность двигателя, и приходится уже ставить не обычные, а легкие кованые поршни, чтобы сохранить приемлемость инерционных нагрузок.

Наконец, увеличение степени сжатия дает возможность увеличить показатели ДВС. Это объясняется тем, что детонация на высоких оборотах возникает достаточно редко. Правда, владелец такого двигателя должен суметь обеспечивать свой автомобиль высокооктановым бензином, но, если знать, как уменьшать расход топлива, метод станет лучшим.

Говоря другими словами, этот способ форсирования двигателя предусматривает изменение фаз газораспределения.

Электронное и механическое форсирование ДВС

На видео рассказывается о простом способе форсирования двигателя:

Теперь рассмотрим методы форсирования ДВС с общей точки зрения, не вдаваясь во все тонкости. Самый лучший и распространенный метод — это чип-тюнинг, который идеален для автомобилей современного типа. Знание этого способа форсирования ДВС является, по сути, методом того, как можно форсировать двигатель, вторгаясь в электронный мозг транспортного средства. Благодаря определенным способам коррекции или «прошивки» удается управлять программами, которые автоматически повышают производительность.

В таком случае следует установить дополнительные контроллеры или модули, которые и станут, по сути, составными, которые увеличат мощность двигателя. Минусом такого способа является то, что проводить его в гараже своими руками просто невозможно, так как требуются особые знания и, самое главное, дорогостоящее оборудование.

Что касается механического форсирование ДВС, то этот метод более прост. Как и говорилось выше, метод предполагает доработку уже существующих узлов автомобиля или их замену на новые.

Хотя такой вид тюнинга и простой, но начинать его без особых расчетов не стоит.

Минимизируем механические потери

На видео рассказано о плюсах и минусах форсирования двигателя:

Практически все средства форсирования двигателя бывают направлены на одно — уменьшить механические потери ДВС. Куда же уходит немалая часть энергии двигателя? Оказывается, трение, которое происходит в цилиндрах любого ДВС, уменьшает производительность. В этом случае можно устанавливать сборные маслосъемные кольца, тем самым увеличивая промежутки между цилиндром и поршнем. Этот способ не проводится на ура. Нужно сначала провести тщательное балансирование составляющих и все детали кривошипно-шатунного механизма подобрать по весу.

Трение в цилиндрах — это не единственная причина потери мощности ДВС. Кроме этого, потери объясняются и трением в шейках коленчатого. В этом случае, как и было сказано выше, применяют установку распредвала с более широкими фазами и еще дополнительно ставят систему под названием «сухой картер», которая значительно снижает насосные потери, затрачиваемые коленвалом. Следует помнить, что попадание на коленвал масла значительно тормозит его вращение.

Значительная часть энергии двигателя может идти и на вспомогательное оборудование. Например, к ним относятся такие детали и приборы, как привод ГРМ, кондиционер, водяной насос, гидроусилитель и многое другое. В этом случае приходится увеличивать передаточное отношение привода генератора и водяного насоса.

Форсировать двухтактный двигатель — это не просто модернизация ДВС, а в наше время необходимость. Если на четырехтактном двигателе является больший ресурс и экономичность, что делает форсирование делом правильным, но не обязательным, то на двухтактных ДВС сделать это уже важно. Кроме того, как утверждают эксперты, проводить форсирование на двухтактных двигателях легче.

Тюнинг автомобилей

форсированный двигатель - это... Что такое форсированный двигатель?

форсированный двигатель
augmented engine

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • форсированный
  • форсированный марш

Смотреть что такое "форсированный двигатель" в других словарях:

  • Двигатель Toyota S — Серия 4 цилиндровых рядных двигателей S (1S, 2S, 3S, 4S,5S) появилась в 1982 году и наряду с двигателями серии А (4А, 5А и др.), в течение долгого времени являлась основной в производственной программе концерна Toyota. Интересно, что за историю… …   Википедия

  • форсированный — ая, ое. Ускоренный, усиленный, требующий особого напряжения. Ф ые темпы окончания работ. Ф. голос (муз.). Ф. марш (до моторизации войск длительный суточный переход). Ф. мотор, двигатель (мотор, двигатель повышенной мощности). Ф. мат, размен пешек …   Энциклопедический словарь

  • форсированный — ая, ое. см. тж. форсированно Ускоренный, усиленный, требующий особого напряжения. Ф ые темпы окончания работ. Форси/рованный голос (муз.) Форси/рованный марш (до моторизации войск длительный суточный переход) …   Словарь многих выражений

  • М-86 (двигатель) — М 86 Производитель: завод №29 (Запорожье) Годы производства: 1937 1939 Тип: 14 цилиндровый, двухрядный звездообразный, четырёхтактный, редукторный Технические характеристики Объём: 38,68 л Мощность: 800/950 лс Ход поршня: 165 мм Количество… …   Википедия

  • Калильный карбюраторный двигатель — Двухтактный авиамодельный калильный карбюраторный двигатель …   Википедия

  • М-71 (двигатель) — М 71 Производитель: Завод № 19 (Молотов) Годы производства: 1939 1943 Тип: 18 цилиндровый двухрядный звездообразный, редукторный Технические характеристики Объём: 59,7 л Мощность: в зависимости от модификации от 1500/2000 лс до 1850/2200 лс Ход… …   Википедия

  • М-40 (двигатель) — М 40 Производитель: Кировский завод (Ленинград) Годы производства: 1940 1941 Тип: 12 цилиндровый V образный четырёхтактный дизельный Технические характеристики Объём: 61,04 л Мощность: в зависимости от модификации от 1000/1250 лс до 1250/1500 лс… …   Википедия

  • Porsche 911 — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей …   Википедия

  • ГАЗ-21 — ГАЗ 21 …   Википедия

  • Волга 21 — «Волга» ГАЗ 21 «Волга» ГАЗ 21 на викискладе …   Википедия

  • Heinkel He 100 — He 100 Пропагандистское фото He 100D Тип экспериментальный самолёт, истребитель Разработчик …   Википедия

Преимущества принудительной индукции

Рабочий объем и эффективность атмосферного двигателя ограничивают его мощность. Двигатель может вдыхать только такое количество воздуха, потому что атмосферная сила, толкающая воздух в двигатель, составляет всего 14,7 фунта. на квадратный дюйм на уровне моря. Что еще хуже, атмосферное давление падает с высотой. Плотность воздуха также уменьшается с температурой, потому что горячий воздух тоньше холодного.

Большинство стандартных безнаддувных двигателей достигают максимальной объемной эффективности от 75% до 85%.

Малый или большой блок Двигатели Chevy, Ford или Chrysler обычно ограничены двумя клапанами на цилиндр и фиксированными фазами газораспределения, но если вы работаете над двигателем последней модели, несколько клапанов на цилиндр и регулируемые фазы газораспределения могут помочь улучшить дыхание. эффективность.

Другие приемы для улучшения воздушного потока и объемного КПД в безнаддувном двигателе

• Установка распредвала с более высоким подъемом и увеличенным сроком службы.

• Модификация стандартных головок или их замена на послепродажные рабочие головки с большими клапанами и лучшими портами.

• Установка впускного коллектора с более высокими и длинными направляющими, чтобы помочь набрать больше воздуха в цилиндры.

• Установка большего корпуса дроссельной заслонки или карбюратора (или нескольких карбюраторов), которые могут пропускать больше кубических футов в минуту.

• Добавление воздухозаборника или системы впуска холодного воздуха для направления более холодного и плотного воздуха в двигатель.

• Улучшение продувки выхлопных газов с помощью коллекторов и переходных труб, которые помогают улучшить поток воздуха из цилиндров.

Благодаря таким улучшениям можно повысить объемный КПД двигателя до 90% или даже выше.Но для достижения 100% или более высокого объемного КПД (особенно при более высоких оборотах в минуту) обычно требуется какой-либо тип системы принудительной индукции, такой как турбонагнетатель или нагнетатель.

Принудительная индукция

Система принудительной индукции преодолевает ограничения атмосферного давления, нагнетая больше воздуха в цилиндры. Следовательно, выходная мощность двигателя становится функцией от того, какой наддув он получает. Более того, увеличение давления наддува устраняет множество недостатков в системе впуска и головках цилиндров, которые в противном случае ограничивали бы поток воздуха и объемный КПД двигателя.

В конце концов, намного легче нагнетать воздух в двигатель с помощью турбонагнетателя или нагнетателя, чем всасывать его только с помощью всасываемого вакуума.

Даже при относительно умеренной величине наддува, скажем, от 6 до 8 фунтов на квадратный дюйм, система принудительной индукции может легко увеличить выходную мощность типичного уличного двигателя на 150 или более лошадиных сил.

Увеличьте давление наддува до 14–16 фунтов на квадратный дюйм, и вы обычно можете удвоить выходную мощность большинства двигателей. Поднимите его еще сильнее, и вы отправитесь на гонки.Тогда задача состоит в том, чтобы построить двигатель, чтобы он мог безопасно справляться с дополнительной мощностью, не ломая ничего (к чему мы скоро вернемся).

Различия в воздушной индукции

Турбокомпрессор использует горячие выхлопные газы для вращения колеса турбины на высоких скоростях, которое коротким валом соединено с рабочим колесом внутри корпуса компрессора. Крыльчатка всасывает воздух в корпус турбонагнетателя, сжимает его и толкает в двигатель, создавая давление наддува.Когда он сжимается, воздух нагревается, поэтому воздух, выходящий из турбонагнетателя, обычно направляется через теплообменник воздух-воздух или воздух-вода, называемый «промежуточным охладителем».

Давление наддува контролируется «перепускным клапаном», который открывается для сброса давления после достижения определенного уровня наддува.

Комплекты

Turbo доступны для многих популярных приложений и значительно упрощают установку, предоставляя все оборудование и водопровод, необходимые для установки на конкретный автомобиль, включая топливные форсунки с более высоким расходом, в некоторых случаях топливный насос с более высоким расходом и специальный инструмент для настройки. для повторной калибровки блока управления двигателем.

Для сравнения, наддув

обычно обеспечивает более мгновенный отклик дроссельной заслонки в зависимости от типа используемого нагнетателя. Нагнетатель - это нагнетатель с ременным приводом, поэтому он несколько менее эффективен, чем турбонагнетатель, потому что он отбирает мощность от двигателя для привода нагнетателя. Турбо-двигатель бесплатно получает энергию привода от выхлопа, но также создает небольшое противодавление, снижающее мощность, которое необходимо преодолеть, прежде чем он разовьет наддув и начнет вырабатывать мощность.

Нагнетатель с «положительным смещением» (также называемый нагнетателем типа «Рутс») - как на ZR1 Corvette, GT 500 Shelby Mustang, Roush Mustang и многих уличных удилищах - имеет лопастные роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, которые нагнетают воздух в двигатель.Развиваемое давление наддува зависит от частоты вращения двигателя и понижающей передачи шкива нагнетателя.

Для сравнения: «центробежный» нагнетатель не имеет роторов, вращающихся в противоположных направлениях, но использует конструкцию компрессора, аналогичную конструкции крыльчатки турбонагнетателя. Повышение скорости вращения больше похоже на турбо, но реакция на газ лучше из-за настройки ременного привода.

Комплекты

Supercharger доступны для многих популярных уличных двигателей и обычно предлагают прирост мощности от 150 до 200 или более лошадиных сил, с чем может справиться большинство стандартных блоков.Но необходимы дополнительные модификации для поддержания надежности двигателя с более высокими уровнями наддува.

Неисправности турбонагнетателя и проблемы с двигателем

Неисправности турбокомпрессора часто являются результатом плохой смазки или поломки масла. Высокая температура в выхлопном корпусе турбонагнетателя передает много тепла подшипникам вала в центральном корпусе. Если подача охлаждающей жидкости или масла в корпус турбокомпрессора ограничена или потеряна, это может вызвать отказ подшипника.Синтетическое масло рекомендуется для двигателей с турбонаддувом, поскольку оно лучше выдерживает более высокие температуры, чем обычное масло. Также необходима регулярная замена масла.

Поскольку турбокомпрессоры увеличивают компрессию и мощность, они также увеличивают тепло и давление внутри камер сгорания двигателя. Это может усложнить жизнь прокладке головки, если она не способна выдерживать дополнительный наддув.

Многие прокладки головки блока цилиндров, которые используются в заводских двигателях с турбонаддувом, изготовлены из многослойной стали (MLS).Прокладка головки MLS обычно состоит из трех-пяти слоев стали. Наружные слои обычно имеют тиснение и покрываются каким-либо типом высокотемпературного синтетического каучука, в то время как центральный слой может быть плоским и больше похож на прокладку. Прокладки MLS более долговечны, чем типичные прокладки головки из композиционного материала, и могут выдерживать более высокие температуры и давления в условиях турбонаддува. Прокладки головки MLS на вторичном рынке часто доступны в качестве обновления для замены прокладок головки на многих двигателях без наддува, а также на более старых двигателях с турбонаддувом, которые могут не иметь прокладки головки MLS.

Оригинальное оборудование Прокладки головки блока цилиндров MLS обычно требуют чрезвычайно гладкой (30 RA или меньше) поверхности как головки цилиндров, так и блока цилиндров, но большинство вторичных прокладок MLS имеют покрытия, позволяющие покрыть шероховатость поверхности в два раза (60 RA).

Модификации двигателя

Каждый раз, когда вы настраиваете двигатель для клиента, который будет использовать какой-либо тип сумматора мощности, потребуются серьезные обновления или модификации, чтобы безопасно справиться с увеличением мощности.Какие моды и сколько будут зависеть от движка и приложения. Двигатель, устанавливаемый на дрэг-кар или какой-либо другой гоночный автомобиль, может не наматывать много миль за сезон, но те мили, которые он пробегает, будут тяжелыми милями на полном газу и под большой нагрузкой. С другой стороны, уличные двигатели проводят большую часть своего времени при относительно небольших нагрузках и лишь изредка используются для выработки максимальной мощности. Но ожидается, что они без особых проблем проработают десятки тысяч миль.Таким образом, можно утверждать, что долговечность двигателя не менее важна для обоих типов приложений сумматора мощности.

Обновления, необходимые для работы с сумматорами мощности, будут зависеть от двигателя и уровня мощности, на который он рассчитан. Для типичного уличного применения замена штатных поршней, шатунов и коленчатого вала обычно не требуется, если только заказчик не хочет добиться безумных уровней мощности. Большинство стандартных блочных двигателей V8 могут безопасно обрабатывать от 150 до 200 дополнительных лошадиных сил на улице без каких-либо серьезных проблем.

Когда выходная мощность двигателя превышает 600 л.с. с малым блоком или 800 л.с. с большим блоком, обновления становятся обязательными с добавлением сумматоров мощности.

Как работают турбокомпрессоры - Gear Patrol

Воздух. Топливо. Искра. Уберите одну из машины, и вы быстро никуда не поедете. Увеличьте один, например воздух, и все станет интереснее. Больше воздуха - больше мощности - принцип принудительной индукции. Сжимая всасываемый воздух перед подачей его в камеру сгорания, принудительная индукция втягивает больше воздуха вместе с, соответственно, большим количеством топлива.Это приводит к увеличению штанг. Стрелы большего размера обеспечивают более быстрое и мощное вращение коленчатого вала. С точки зрения мощности и крутящего момента это хорошо: двигатели с принудительной индукцией всегда будут выше своих безнаддувных эквивалентов.

Две системы, наддув и турбонаддув, делают все это возможным. Они различаются главным образом тем, как они создают наддув: там, где турбокомпрессор вращается выхлопными газами, нагнетатель приводится в действие шкивом через коленчатый вал. Но прежде чем мы рассмотрим их различия, обсудим, почему они не используются повсеместно, и попытаемся выяснить, лучше ли одна из них, чем другая, давайте взглянем на некоторые основы повышения, которые применимы к обеим системам.

БОЛЬШЕ СКАЗОК ИЗ ТАРМАКА: 50 самых знаковых автомобилей в истории | Полный привод против полного привода | 50 самых знаковых мотоциклов в истории мотоциклов

Boost Basics

Boost описывает величину давления, которое создает система принудительной индукции. Типичная система этого нового хлыста, на который вы пристально следили, обычно создает дополнительное давление от шести до восьми фунтов на квадратный дюйм (psi). По сравнению с безнаддувным двигателем, этот форсированный зверь всасывает почти на 50% больше воздуха.По причинам, упомянутым выше (а именно, более крупные стрелы), это позволяет двигателям меньшего объема работать выше своего весового класса, при этом 4-цилиндровые двигатели вырабатывают мощность, обычно зарезервированную для блоков с 6 и 8 цилиндрами, в то время как поражает , сокрушая цели EPA в процессе . К сожалению, есть некоторые ограничения.

Проблема заключается в соотношении воздух-топливо (AFR), с которым может справиться двигатель. Оптимальный AFR обеспечит достаточно воздуха, чтобы сжечь все доступное топливо. Это полностью эффективное сгорание называется стехиометрической смесью, или стехиологической, и имеет AFR 13: 1 - тринадцать частей воздуха на одну часть топлива.Но стехиометрические смеси горят очень «горячими» и могут повредить внутренние части двигателя при падении молота. При высокой нагрузке двигатели работают на более высоких оборотах в минуту (обороты в минуту) и просто не могут рассеивать дополнительное тепло. Это создает детонацию или предварительную детонацию, которая приводит к слишком высокому уровню сжатия в цилиндре. Чтобы сохранить это вместе, программное обеспечение для управления двигателем заставляет двигатели работать на богатой стороне, чтобы охладить головки цилиндров. В двигателях с принудительной индукцией применяются аналогичные решения для охлаждения больших стрел и смягчения обжигающих стенок цилиндров.Именно поэтому ваш хлыст с принудительным кормлением требует особого внимания на помпах.

УДВОЙТЕ УДОВОЛЬСТВИЕ, УДВОЙТЕ УДОВОЛЬСТВИЕ

Представленный FIA в 1982 году, класс раллийных гонок Группы B включал в себя одни из самых невероятных автомобилей и пилотов, которые когда-либо украшали автоспорт. За короткий четырехлетний период группа B увидела, что технологии автомобилей и уровни мощности в лошадиных силах росли в геометрической прогрессии. Уровни наддува были практически неограниченными - в результате количество лошадиных сил победивших автомобилей удвоилось за пять лет.

Lancia Delta S4 - яркий пример превышения мощности группы B. Он был оснащен 1,8-литровым 4-цилиндровым двигателем, который использовал двойной наддув для развития безумной мощности. Нагнетатель служил для ускорения при низких оборотах, в то время как турбокомпрессор включался выше точки запаздывания, чтобы автомобиль продолжал тянуть. Система может в совокупности производить наддува 73,5 фунта на квадратный дюйм и генерировать 1000 лошадиных сил. Надежность на гоночной трассе требовала возврата к более управляемым 500 л.с. (при более разумных 32 фунтах на квадратный дюйм), что переводится в 0-60 раз примерно в 2 раза.0 секунд - по гравию.

К счастью, надежда не потеряна: сегодня Volvo начинает баловаться своими шведскими близнецами.

Вращение на турбинах

Когда двигатель выполняет свой нормальный цикл, выхлопные газы выходят через выпускной коллектор. В двигателе с турбонаддувом эти газы перенаправляются для прохождения и вращения турбины. Вращение этой турбины создает вакуум, который всасывает и сжимает воздух перед тем, как нагнетать его во впускной коллектор двигателя.По мере того, как двигатель вращается быстрее, турбонагнетатель тоже, тем самым нагнетая еще больше воздуха в двигатель. Неиспользованный воздух выпускается через байпас.

Турбонаддув существует почти столько же, сколько и автомобиль. Несмотря на то, что она была запатентована в 1905 году швейцарским инженером Альфредом Бючи, потребовалось некоторое время, прежде чем турбина с вращающимся выхлопом нашла себе пристанище под капотом. Oldsmobile Jetfire 1962 года стал первым автомобилем, оснащенным двигателем с принудительной подачей двигателя, вскоре после этого его примеру последовал легендарный Corvair Monza Spyder. К сожалению, высокая степень сжатия и детонация вызвали проблемы с надежностью, и турбонагнетатель сгорел всего за один модельный год.BMW был следующим производителем, который почти десять лет спустя экспериментировал с индукционным двигателем с приводом от выхлопных газов, представив свой культовый турбо 2002 года.

Турбо-лаг - время, необходимое для раскрутки турбины с приводом от выхлопных газов - является основной проблемой, связанной с турбонаддувом. Для достижения оптимального наддува турбина должна вращаться с определенной частотой вращения или выше. Это происходит только тогда, когда через систему проходит нужное количество выхлопных газов. Во время задержки автомобиль может чувствовать себя почти анемичным, а затем внезапно включается полная мощность. Такое ощущение, что вы попали задним ходом.

Современные турбины смягчают отставание с технологией - например, настройки твин-турбо как в последовательном, так и в параллельном форматах. В параллельном формате две турбины меньшего размера на каждом золотнике выхлопной группы быстро объединяются, чтобы создать такую ​​же мощность, как у большего, склонного к задержкам агрегата. В последовательных системах используется сложная водопроводная сеть, чтобы выделить одну турбину для вращения при любых условиях, при этом второй блок отключен. Затем, с заданной частотой вращения, второй блок запускается и обслуживает весь Monty.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией (VGT) очень эффективны для уменьшения задержки.VGT действуют как небольшой турбонагнетатель при низкой нагрузке, обеспечивая эффективный поток мощности. По мере того, как ваша правая нога становится тяжелее, положение лопаток турбины меняется, и диапазон мощности увеличивается линейно, пока вы не достигнете красной черты, не сместитесь и не сделаете это снова. Из-за их минимальной задержки и присущих им низких порогов наддува, VGT чрезвычайно эффективны при выдаче оптимального наддува во всем диапазоне оборотов; это также делает их дорогими и редкими.

С наддувом и готово

Нагнетатель (также называемый «нагнетателем») приводится в действие ремнем, подобным ремню привода вспомогательных агрегатов, который вращает ваш кондиционер.Коленчатый вал двигателя вращается, так же как и нагнетатель. Это вращение создает вакуум, который всасывает и сжимает воздух, который затем нагнетается непосредственно во впускное отверстие. Взаимосвязь прямого привода нагнетателя и двигателя создает очень линейный диапазон мощности. Конструкция нагнетателя с прямым приводом означает, что наддув происходит мгновенно, а за счет сжатия и подачи фиксированного объема воздуха в прямой зависимости от числа оборотов двигателя оптимальный наддув доступен при любом положении дроссельной заслонки. Эта линейная зависимость также означает, что величина наддува, создаваемого при 6000 об / мин, вдвое больше, чем при 3000 об / мин.

Mercedes-Benz был первым автомобилем с наддувным двигателем (с наддувом) в 1921 году. Названный Kompressor (название, которое используется до сих пор), это был первый дорожный автомобиль с принудительной индукцией. Другие производители быстро последовали их примеру, положив начало эре специальных омологаций, включая культовый Blower Bentley.

В общем, нагнетатели страдают, потому что они должны «украсть» мощность двигателя, к которому они привязаны, чтобы работать - иногда требуется до половины мощности двигателя без наддува.Нагнетателю на вершине топливного драгстера требуется мощность, равная мощности Bugatti Veyron, чтобы начать вращение. Во всех случаях мощность, развиваемая нагнетателем, будет создавать эффект чистой прибыли, но она также приводит к проблемам с эффективностью при использовании в обычных транспортных средствах.

Большинство производителей, даже подразделение Mercedes AMG, начали отходить от наддува в пользу экспериментов с выхлопными газами. Зависимость турбонагнетателя от кинетической энергии, которая в противном случае была бы потрачена через выхлопную трубу, означает, что нет необходимости создавать дополнительные выбросы, ограничивающие EPA, для создания наддува.Кроме того, благодаря различным технологическим усовершенствованиям, внесенным в турбокомпрессоры и другие внутренние компоненты двигателя, такие как прямой впрыск, производители могут добиться увеличения мощности без жертв, которые традиционно ограничивали принудительную индукцию. Однажды было сказано, что в поисках лошадиных сил нет замены водоизмещению. К счастью для всех нас, людей, сжигающих ископаемое топливо, это уже не так.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Турбокомпрессор против. Нагнетатель: основы принудительной индукции

Есть большая вероятность, что в какой-то момент вашей жизни у вас был автомобиль с турбонаддувом или наддувом. Наличие турбонагнетателя или нагнетателя могло сыграть или не сыграть роль в вашем решении о покупке, но, тем не менее, вы воспользовались преимуществами лучшей производительности и экономии топлива.Хотя турбокомпрессоры сегодня широко используются в автомобилях, это относительно недавняя разработка с точки зрения истории автомобилестроения. Давайте посмотрим, почему автопроизводители используют турбокомпрессоры и нагнетатели, и поговорим о преимуществах, которые они могут предложить.

Зачем форсировать?

На протяжении многих лет автопроизводители пробовали практически все, чтобы придать своим автомобилям большую мощность и лучшую экономию топлива. Очевидное решение вопроса большой мощности - двигатель большего размера. Старая поговорка о том, что «вытеснению нет замены», появилась потому, что большой двигатель обычно производит больше мощности, чем маленький.Мощные автомобили 1960-х и 1970-х годов - прекрасные примеры этой школы мысли, и у них двигатели были больше, чем у многих современных пикапов. Они великолепно звучат, обеспечивают мускулатуру, необходимую для впечатляющего выгорания, и могут толкнуть вас обратно в сиденье, когда педаль заделана. Обратной стороной этих двигателей-монстров является экономия топлива, а точнее ее отсутствие. В конце концов, это был один из последних гвоздей в крышку гроба для случайного использования двигателей гигантского объема.

Когда-то зарезервированный для дорогостоящего оборудования, теперь турбонаддув используется во всем автомобильном спектре, включая Kia Soul, изображенную здесь. Kia

Поскольку запасы топлива сократились и цены подскочили во второй половине двадцатого века, производители были вынуждены изо всех сил пытаются придумать способ привести свои автомобили в действие без необходимости четыре фута на галлон большого блока V8. Сначала ответ заключался в том, чтобы делать маленькие автомобили. с небольшими двигателями. Компакты Ford Pinto, Chevrolet Vega AMC Gremlin были все рождено этой стратегией. Вторая часть плана заключалась в добавлении меньшего, менее мощный двигатель по сравнению с существующими автомобилями. Это и встреча постоянно ужесточающиеся стандарты выбросов, в результате чего на целое десятилетие были выпущены автомобили, которые были медленными, шумными и совсем не увлекательными.Термин «Эра Болезни» используется для описывают американские автомобили с начала 70-х до начала 80-х годов прошлого века. которые многие модели были просто ужасны, чтобы ездить и жить с ними каждый день.

Как только производители разобрались со стандартами выбросов, они начали изучать возможность широкого использования турбокомпрессоров и нагнетателей в транспортных средствах. (Хотя маломощные автомобили с турбонаддувом от GM, Porsche и BMW, среди прочих, существовали в течение десятилетий, Saab 99 Turbo 1977 года часто объявляется первым коммерчески жизнеспособным серийным турбомотором современной эпохи; Volvo дебютировала с 240 Turbo в 1980 году. .)

Volvo 240 Turbo был первым серийным автомобилем с турбонаддувом для многих людей, достигших совершеннолетия в 1970-х и 80-х годах. Volvo

В совокупности именуются «принудительное индукции », добавление наддува с помощью турбонагнетателя или нагнетателя позволило уменьшить двигатели для увеличения мощности без ущерба для экономии топлива, что, в свою очередь, привело к появлению гораздо более привлекательных автомобилей.

Что такое турбокомпрессоры?

Турбокомпрессоры используют автомобильные выхлопные газы, чтобы вращать турбину в потоке выхлопных газов, который вращает компрессор на стороне индукции.Затем этот компрессор раскручивает и нагнетает больше воздуха в двигатель; больше воздуха означает больше топлива, а это может увеличить мощность. С другой стороны, нагнетатели вращаются с помощью шестерни или ремня. Если мы говорим о том, какой из них более эффективен, турбины всегда будут в выигрыше, потому что они повторное использование отработанного выхлопного газа вместо того, чтобы позволить ему уйти в атмосферу. В Напротив, нагнетатель отбирает часть мощности двигателя непосредственно для раскрутки двигателя. роторы.

Этот разрез пятицилиндрового двигателя в AUDI TTRS показывает, как выхлопная турбина (слева) и вентилятор впускного компрессора (справа) соединены валом и размещены внутри контура впускного / выпускного трубопровода. Audi AG

Производительность и постоянство другие области, где две системы расходятся. Турбокомпрессорам нужен воздух, чтобы раскручиваться, что может занять время. Это явление известно как турбо-задержка, когда турбокомпрессор не раскручивается на полную мощность и поэтому не обеспечение максимального разгона двигателю. Вот почему автомобиль с турбонаддувом может чувствую, как он колеблется при достижении определенного числа оборотов или скорости. Это также создает приятный звук свиста, который нравится людям.

Что такое нагнетатели?

В отличие от турбонагнетателя управляется непосредственно двигателем, поэтому нет лагов. Нагнетатель запускается вырабатывает мощность, как только нажата педаль акселератора, и увеличивается соразмерно при оборотах двигателя. Одним из значительных преимуществ нагнетателей является то, что они могут быть более легко настраивается для обеспечения мощности и повышения в широком диапазоне оборотов в минуту, в отличие от к турбокомпрессорам, которые сравнительно наиболее эффективно работают в небольшом диапазоне мощности.С другой стороны, обычно наблюдается небольшой процент потерь мощности из-за двигатель, чтобы получить преимущества мощности от нагнетателя. В конце концов, однако, любой потери обычно значительно перекрываются увеличением мощности двигателя. Они тоже часто демонстрируют уникальный звук. описывается как отчетливое нытье.

Dodge ошеломил мир маслкаров, представив в 2016 году 6,2-литровый двигатель Hellcat V8 с наддувом мощностью 707 лошадиных сил. Под большим алюминиевым корпусом в верхней части двигателя находится промежуточный охладитель; двухвинтовой нагнетатель находится прямо под ним. Dodge

Нагнетатели обычно делятся на одну из четырех категорий: корневые и двухшнековые или центробежные, приводимые в движение либо мощностью двигателя, либо электродвигателем. Наука немного сложнее, но это основная разбивка.

В чем смысл?

Каждая система имеет свои преимущества. Турбокомпрессоры увеличить мощность без увеличения объема двигателя, что приводит к повышение экономии топлива. Вот почему сейчас у нас так много мощных автомобилей с турбонаддувом. четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели вместо V8 и даже V12, которые мы видели много лет назад.Автомобильная промышленность с энтузиазмом взяла на вооружение турбонаддув, и количество новых автомобилей с турбонаддувом намного превышает количество автомобилей с нагнетателем. широкий запас.

С другой стороны, нагнетатели

хорошо работают в приложениях, где конечной целью являются максимальная мощность и крутящий момент. Прекрасным примером этого являются автомобили Dodge SRT Hellcat, у которых уже есть большой двигатель V8, а затем добавлен нагнетатель для создания уровней мощности, которых нет больше нигде в отечественной автомобильной промышленности. В настоящее время Dodge Challenger SRT Hellcat Redeye с мощностью 797 лошадиных сил не только прочен, но и надежен.

Большинство производителей также используют промежуточный охладитель на стороне впуска для охлаждения сжатого воздуха. Подобно радиатору, но для воздуха, производит более плотный, более богатый кислородом воздух, что позволяет подавать больше топлива в цикл горения, увеличивая мощность двигателя. Надежность также повышается за счет постоянной температуры на впуске, что позволяет более точно управлять топливно-воздушной смесью.

Какие есть альтернативы?

Некоторые автопроизводители решили не выбирать между двумя платформами.Такие компании, как Volvo, решили использовать в новых автомобилях как турбонагнетатель, так и нагнетатель. Некоторые Volvo используют небольшой нагнетатель для увеличения мощности вне линии, турбо-режим берет на себя после того, как он набирает обороты. Эту систему иногда называют «двойной зарядкой».

Некоторые модели Volvo используют турбокомпрессор и нагнетатель в процессе, называемом двойным зарядом. На рисунке показан свежий воздух (синий), смешанный с наддувом (красный). Позднее воздушный поток сжимается турбокомпрессором, установленным ниже. Volvo

Другие автомобили также используют подход «больше - значит лучше». Lancia и Nissan использовали как турбонаддув, так и наддув в раллийных автомобилях 1980-х годов. Несколько лет спустя Volkswagen выпустил автомобиль, в котором использовался 1,4-литровый двигатель с двойным наддувом, который производил такую ​​же мощность, как 2,3-литровый двигатель, но с 20-процентным улучшением экономии топлива.

Другие компании, особенно в послепродажного обслуживания, работают над улучшением и модернизацией нагнетателя для использование в новых экономичных транспортных средствах.BorgWarner работает с Mercedes-Benz, чтобы разработать электрический нагнетатель, который вместо этого использует электродвигатель. выкачивания мощности из двигателя автомобиля для повышения его мощности.

Производители дали понять какой привкус буста он предпочитает для современных автомобилей. Турбокомпрессоры далеко более распространены и находятся под капотами гораздо большего количества новых автомобилей, чем нагнетатели.

В любом случае, турбо- и нагнетатели давно превзошли свою раннюю репутацию привередливых и дорогая технология, предназначенная для дорогой экзотики и гоночных автомобилей.В паре с передовые системы подачи топлива, комплексное программирование управления двигателем и значительно улучшился контроль качества, кажется, старый "нет замена на вытеснение », указ готов к отмене.

В чем разница между турбонаддувом и наддувом?

Когда дело доходит до улучшения характеристик двигателя, турбонаддув и наддув являются двумя основными способами. Оба являются методами принудительной индукции, которые имеют общую цель повышения мощности в двигателях без наддува.Хотя эти две технологии иногда ошибочно принимают друг за друга или используются взаимозаменяемо, их разделяют разные различия.

Что такое принудительная индукция?

Фото: Christian Wardlaw

По сути, турбокомпрессоры и нагнетатели представляют собой воздушные компрессоры, используемые для увеличения потока кислорода в двигатель за счет принудительной индукции, но каждый достигает этой цели по-своему.

Принудительная индукция использует принцип, согласно которому большее количество воздуха в процессе сгорания создает большую выходную мощность.Сжимая воздух и увеличивая его плотность, принудительная индукция позволяет большему количеству кислорода попасть в цилиндр двигателя, что требует соответственно большего количества топлива. Больше топлива означает большие взрывы в камере сгорания, что приводит к увеличению выработки электроэнергии.

На больших высотах, где воздух менее плотный, принудительная индукция помогает восстановить потерянную мощность за счет сжатия воздуха и нагнетания большего количества кислорода в баллоны. Без принудительной индукции двигатель ограничен плотностью воздуха в атмосфере вокруг него, будь то на уровне моря или на высоте 10 000 футов.

Турбо и Супер: ключевое различие

Хотя оба метода используют принудительную индукцию, фундаментальное различие между турбонаддувом и наддувом заключается в том, как компоненты сжатия воздуха для каждой системы получают мощность.

Турбокомпрессор использует косвенный подход, поскольку он не имеет механического соединения с двигателем. Вместо этого он использует поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, которая приводит в действие компрессор.

Нагнетатель физически подключается к двигателю.Он работает за счет использования коленчатого вала двигателя в качестве прямого источника энергии для компрессора.

Что такое турбонаддув?

Фото: Christian Wardlaw

Когда выхлопные газы проходят через турбину и вращают ее, турбина создает вакуум, который сжимает воздух перед тем, как нагнетать его во впускной коллектор двигателя. По мере того, как двигатель вращается быстрее, вращается и турбина, тем самым направляя в двигатель еще больше воздуха и повышая мощность на 25-40%.

Однако эта система не работает мгновенно. Поскольку турбине с приводом от выхлопных газов требуется время для раскрутки, а турбина должна вращаться с определенной скоростью для оптимального наддува, в системе часто возникает задержка. Эта задержка, известная как «турбо-задержка», представляет собой кратковременную потерю мощности, которая происходит, когда турбокомпрессор пытается набрать скорость.

Турбокомпрессоры не такие мощные, как нагнетатели, но, поскольку они потребляют рекуперированную энергию в виде выхлопных газов, они повышают общую эффективность двигателя.В турбонагнетателе также используется перепускной клапан, который снижает выброс выхлопных газов в окружающую среду.

Что такое наддув?

Фото: Christian Wardlaw

Нагнетатель соединен с двигателем ремнем или цепью. Когда коленчатый вал двигателя вращается, нагнетатель вращается вместе с ним. Как и в случае с турбонагнетателем, вращение создает вакуум, который сжимает воздух, а затем нагнетает его прямо в двигатель.

Взаимосвязь прямого привода между нагнетателем и двигателем создает линейный диапазон мощности, который приводит к мгновенному увеличению мощности от 30% до 50%. Нагнетатель обеспечивает это оптимальное ускорение во всем диапазоне оборотов без каких-либо задержек.

Это прямое соединение с двигателем делает нагнетатели более мощными, чем турбонагнетатели, но это также делает нагнетатели значительно менее эффективными. В конце концов, они предназначены для выработки мощности двигателя за счет потребления мощности двигателя. В некотором смысле они похожи на питание воздушного насоса другим воздушным насосом.

Кроме того, в отличие от турбокомпрессора, в нагнетателе не используется перепускной клапан. Это означает, что он выделяет больше смога, чем его коллега с турбонаддувом.

Плюсы и минусы каждого

Хотя турбонаддув и наддув значительно увеличивают мощность атмосферных двигателей, у каждого из них есть свои плюсы и минусы.

Турбонаддув Плюсы:

  • Идеально подходят для двигателей малого объема; часто в паре с четырехцилиндровыми двигателями
  • Более легкий вес и меньшее влияние на экономию топлива
  • В целом более эффективная работа трансмиссии за счет рекуперации потерь энергии (выхлопные газы)
  • Использует перепускной клапан, который снижает выбросы углерода

Турбонаддув Минусы:

  • Наличие турбонаддува
  • Предназначен для обеспечения наддува в определенном рабочем диапазоне двигателя, а не во всем диапазоне оборотов
  • Повышенная потребность в моторном масле из-за чрезвычайно высоких рабочих температур
  • Сложная установка

Плюсы наддува:

  • Производит значительно больше лошадиных сил, чем у турбонаддува
  • Быстрое решение для увеличения мощности в двигателях большего объема с большим количеством цилиндров
  • Отсутствие задержки мощности, как при турбонаддуве; мгновенная подача мощности
  • Обеспечивает повышение мощности при низких оборотах двигателя по сравнению с турбокомпрессорами
  • Обеспечивает более длительный срок службы и меньший тепловой износ по сравнению с турбонаддувом

Наддув Минусы:

  • Отсутствие перепускной заслонки приводит к большему выбросу углерода
  • Снижение экономии топлива из-за прямого потребления мощности от двигателя
  • Звук громче и резче, чем у турбокомпрессора

Резюме

Хотя, как говорится, «нет замены для рабочего объема», турбокомпрессоры и нагнетатели являются очень эффективными способами получить больше мощность и производительность от любого двигателя.Но каждая система имеет уникальный набор компромиссов. Для тех, кто хочет сбалансировать производительность с экономией топлива и эффективностью, турбонаддув - лучший выбор. Для тех, кто больше заинтересован в простом решении проблемы чистой лошадиных сил, более вероятным вариантом будет наддув.

Что такое естественная и принудительная индукция в двигателях внутреннего сгорания? »Science ABC

Процесс сжатия и подачи в двигатель плотного и богатого кислородом воздуха для улучшения характеристик сгорания известен как принудительная индукция.

Если бы кто-нибудь сказал вам, что автомобильные двигатели дышат так же, как люди, вы, вероятно, отклонили бы эту идею как бред. Однако подумайте об этом так ... каждая реакция сгорания включает потребление кислорода для высвобождения энергии в той или иной форме, поэтому давайте перенесем ту же логику на двигатели. Общеизвестно, что двигатели работают на топливе, но это верно лишь отчасти, поскольку для сжигания топлива требуется кислород, и оно не может сгорать само по себе.

Смесь воздуха и топлива сжигается внутри двигателя для выработки энергии, которая используется в качестве механической энергии (Фото: yucelyilmaz / Shutterstock)

Таким образом, все автомобили оснащены системой впуска, которая всасывает, фильтрует и смешивает воздух. с топливом для образования горючего «заряда», который затем подается в двигатель.Этот заряд горит и генерирует энергию, которая затем используется в виде механической энергии и может вращать колеса.

Что такое естественная и принудительная индукция в автомобилях?

Система впуска воздуха втягивает свежий воздух из атмосферы и подает его в двигатель через впускной коллектор (Фото предоставлено: One Photo / Shutterstock)

Процесс подачи воздуха в двигатель для обеспечения сгорания известен как стремление или индукция. Индукция может быть естественной или принудительной, в зависимости от конструкции двигателя.

Двигатель, который втягивает воздух при атмосферном давлении за счет создания вакуума в системе впуска воздуха, известен как двигатель без наддува, и это явление называется естественной индукцией.

Однако некоторые двигатели оснащены устройствами, которые позволяют им всасывать воздух с давлением на выше, чем атмосферное давление. Эти устройства называются нагнетателями, а процесс называется принудительной индукцией.

Что такое принудительная индукция?

Концепция принудительной индукции легко объясняется с помощью «аналогии с чемоданом».Нехватка места в чемоданах - обычное дело во время путешествий. Хотя для нас логично просто получить вторую сумку, мы распаковываем ее и стараемся втиснуть как можно больше багажа в первую сумку, чтобы полностью избежать хлопот, связанных со второй сумкой.

Эта «более эффективная» упаковка позволяет нам перевозить лишний багаж (и делать больше покупок, если мы в отпуске), не требуя дополнительной сумки.

Сжатие воздуха с помощью принудительной индукции похоже на сжатие багажа для размещения большего количества вещей (Фото: izzet ugutmen / Shutterstock)

Та же концепция может быть применена к двигателям.Теоретически двигатель может вместить столько воздушно-топливной смеси, чтобы помочь ему выработать свою номинальную мощность. Чтобы получить больше мощности, в идеале нужно искать двигатель большего размера, но принудительная индукция может помочь «обмануть», сжимая больше заряда в том же пространстве, тем самым помогая сжигать больше топлива и генерировать мощность, превышающую номинальную.

Нагнетатели

Как указывалось ранее, сжатие воздуха достигается с помощью устройства, называемого нагнетателем.

Нагнетатели - это механические насосы, которые сжимают воздух и подают его во впускной коллектор (канал, через который горючий заряд попадает в камеру сгорания в двигателе).

Для работы насосов требуется мощность, и нагнетатель ничем не отличается. Нагнетатель будет получать мощность от двигателя с помощью шкива и ремня, чтобы сжимать воздух и подавать его обратно. Однако, как и нагнетатель, многие другие жизненно важные функции, такие как кондиционирование воздуха и усилитель рулевого управления, зависят от самого двигателя. Таким образом, нагнетатель увеличивает нагрузку на двигатель, что сводит на нет преимущества. Это стимулировало разработку турбокомпрессора, устройства, которое зависит не от мощности двигателя, а от выхлопных газов!

Вверху: нагнетатель, подключенный к двигателю. Внизу: нагнетатель получает энергию от двигателя для сжатия воздуха и подачи его обратно в двигатель (Фото предоставлено Владимиром Горбовым и Studio BKK / Shutterstock)

Турбокомпрессоры

Турбокомпрессор механическое устройство, состоящее из турбины, соединенной с компрессором.Выхлопные газы двигателя на своем пути вращают турбину, которая, в свою очередь, вращает компрессор. Теперь этот компрессор сжимает свежий воздух и подает его в двигатель, таким образом достигая того, чего может достичь нагнетатель без дополнительной нагрузки на двигатель.

Вверху: турбокомпрессор, внизу: турбокомпрессор получает энергию от выхлопных газов для сжатия воздуха и подает свежий воздух в двигатель (Фото: Sanit Fuangnakhon & Studio BKK / Shutterstock)

Системы принудительной индукции также содержат важную вспомогательную систему : интеркулер.Поскольку воздух находится под давлением в нагнетателях, его температура повышается, что может вызвать преждевременное сгорание внутри двигателя, что в долгосрочной перспективе пагубно сказывается на его целостности. Таким образом, сжатый воздух проходит через теплообменник, который охлаждает его перед подачей в камеру сгорания. Этот процесс теплообмена известен как промежуточное охлаждение.

Хотя турбонаддув является подмножеством наддува, эти термины находят четкое применение в автомобильной промышленности. Хотя наддув как таковой стал реже, популярность турбонаддувных установок растет.

Преимущества и недостатки наддува (и турбонаддува)

По мере того, как появляется возможность втиснуть больше воздуха и топлива в одно и то же пространство, вы можете получить больше мощности, не вкладывая средства в двигатель большего размера. Однако за эту мощность приходится платить из-за присущих конструкции устройств принудительной индукции недостатков.

Самый значительный недостаток заключается в снижении экономии топлива из-за того, что в двигатель подается больше топлива. Чтобы преодолеть этот недостаток, инженеры теперь оборудуют автомобили двигателями меньшего размера, чтобы генерировать ту же мощность, что и их более крупные аналоги, используя при этом принудительную индукцию.

Более мощный двигатель в пикапах, например, будет потреблять больше топлива по сравнению с легковыми автомобилями из-за большей мощности (Фото: Nuk2013 / Shutterstock)

Например, автомобиль, который изначально был оснащен 2-литровым двигателем. (мощность по топливовоздушной смеси) двигатель мощностью 120 кВт может выдавать ту же мощность, что и 1,2-литровый двигатель с турбонаддувом. Поскольку размер второго двигателя меньше, он будет потреблять меньше топлива и уменьшать пробег.

Второй недостаток состоит в том, что нагнетатели и турбокомпрессоры не дают дополнительную мощность сразу.Это происходит из-за того, что движущиеся части этих устройств не сразу достигают полных рабочих скоростей из-за инерции.

В то время как этот разрыв в блоке питания едва заметен в нагнетателях, он довольно заметен в турбокомпрессорах и называется турбо-лагом. Это привело к развитию многоступенчатого турбонаддува, при котором меньшие турбокомпрессоры используются для более низких оборотов двигателя, а более крупные турбокомпрессоры используются для высоких оборотов двигателя.

Промежуток между нажатием педали акселератора и получением наддува от двигателя известен как задержка наддува.Это очень заметно в турбокомпрессорах.

Текущее использование и будущее принудительной индукции

Статьи по теме

Статьи по теме

Принудительная индукция находит применение как в коммерческих, так и в высокопроизводительных приложениях. Для производителей автомобилей это простой способ поставлять небольшие двигатели, соответствующие нормам безопасности и выбросов, при этом обеспечивая прилично мощный автомобиль. В культуре производительности и модификации это недорогой способ выработки большей мощности в уже мощной системе.

Однако будущее принудительной индукции мрачно, так как ей суждено встретить очень неизбежную кончину, когда двигатель внутреннего сгорания исчезнет в недалеком будущем!

Что такое принудительная индукция и как она работает?

Концепция принудительной индукции восходит к 1889 году, но как работают турбокомпрессор и нагнетатель?

НЕ ТОЛЬКО давно турбокомпрессоры использовались только в дизельных двигателях грузовиков и автобусов… и самолетов. Тогда инженеры решили, что они станут отличным способом получить больше мощности от бензиновых двигателей для мощных автомобилей, а теперь они используются во всем, от небольших городских автомобилей до больших внедорожников.

Как давно существуют турбокомпрессоры?

Человеком, которому приписывают «концепцию» турбокомпрессора, был швейцарский инженер доктор Альфред Бучи, и его патенты датируются 1904 годом. У доктора Бучи был рабочий дизельный двигатель с турбонагнетателем, который был запущен к 1911 году, а в 1915 году он запатентовал двигатель. дизайн турбокомпрессора, который не будет реализован до 1980-х годов.

Доктор Бучи явно опередил свое время, потому что турбокомпрессоры не использовались в легковых автомобилях до окончания Второй мировой войны.Большая часть разработок в 1950-х и 60-х годах была связана с использованием турбокомпрессоров в дизельных двигателях для автобусов и грузовиков. За это время многие компании начали дальнейшую доработку турбокомпрессоров для использования в автоспорте.

Только в 1976 году, когда был выпущен Saab 99 (на фото выше), серийный дорожный автомобиль был выпущен с бензиновым двигателем с турбонаддувом. А с 1980-х годов большинство автомобильных компаний по всему миру либо имели в своих конюшнях прототипы, либо серийные автомобили с турбонаддувом.

Нагнетатели, которые относятся к тому же семейству, что и турбокомпрессоры (см. Ниже), в качестве концепции были придуманы Готлибом Даймлером, который предложил нагнетательный наддув в своем оригинальном патенте на свой «автомобиль» в 1889 году. К 1893 году Даймлер построил поршневой. -приводной нагнетатель. И с турбонаддувом, и с наддувом известны как двигатели FI, или двигатели с «принудительной индукцией».

Как работает двигатель автомобиля?

Двигатель автомобиля работает, втягивая воздух в цилиндр, сжимая воздух своим поршнем, добавляя топливо, а затем производя управляемый взрыв, который приводит в движение поршень, вращая коленчатый вал и, в конечном итоге, поворачивая колеса.По сути, топливо + воздух = мощность. Соотношение топлива и воздуха постоянно, поэтому чем больше у вас воздуха, тем больше топлива вы можете добавить, тем сильнее взрыв и мощность.

Турбокомпрессоры и наддувы сжимают воздух, поступающий в двигатель, поэтому больше воздуха помещается в то же пространство в цилиндре. Это означает, что вы можете добавить больше топлива - сохраняя постоянное соотношение топливо / воздух - и, следовательно, получить больше мощности.

Вот почему малые двигатели с турбонаддувом могут производить такую ​​же мощность, что и более крупные двигатели без турбонаддува (известные как «безнаддувные» или NA) двигатели.Турбо втягивает большое количество воздуха и сжимает его в небольшом пространстве. Двигатель NA втягивает большое количество воздуха в большее пространство, но не сжимает его.

Разница между турбонагнетателем и нагнетателем проста. Турбокомпрессор имеет привод компрессора с помощью турбины («вентилятора»), которая приводится в движение выхлопными газами. Наддув находится прямо у водителя ремнем от двигателя.

Турбокомпрессоры и нагнетатели принадлежат к одному семейству

Слово «турбокомпрессор» на самом деле является сокращением от слова «турбонагнетатель».Действительно, турбокомпрессор принадлежит к тому же семейству, что и нагнетатель - все дело в «принудительной индукции» (FI) или нагнетании большего количества воздуха в двигатель, чтобы обеспечить больший контролируемый взрыв в цилиндрах и, следовательно, большую мощность. Действительно, принудительная индукция за счет турбонаддува или наддува может увеличить мощность и крутящий момент примерно на 40% и 30% соответственно.

В отличие от турбонагнетателя, который использует выхлопные газы для приведения в действие / вращения турбины (вентилятора), нагнетатель напрямую соединен с коленчатым валом, обычно с помощью вспомогательного ремня.Этот ремень оборачивается вокруг шкива и ведущей шестерни, которые помогают вращать шестерню компрессора. Когда компрессор вращается (со скоростью до 50 000 с лишним оборотов в минуту), в двигатель нагнетается воздух. Таким образом, можно впрыснуть больше топлива, а значит, получить больше мощности и крутящего момента благодаря большему взрыву.

Как работает турбокомпрессор?

Как и нагнетатель, турбонагнетатель предназначен для увеличения количества сжатого воздуха в двигателе. Подумайте об этом так: турбокомпрессор более или менее похож на рот, который выдувает воздух в огонь, чтобы разжечь пламя.

Обычно и турбокомпрессор, и нагнетатель закачивают в двигатель около восьми фунтов на квадратный дюйм (8psi) сжатого воздуха. Это примерно вдвое больше нормального атмосферного давления воздуха, которое составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Это означает, что вы, как правило, можете согласиться с увеличением производительности двигателя за счет турбонаддува или наддува примерно на 40% или немного меньше (во время процесса есть потери эффективности).

В отличие от нагнетателя, который использует «привод» от двигателя для питания своей турбины, турбонагнетатель использует выхлопные газы для вращения своей турбины / вентилятора, который может вращаться со скоростью до 200000 об / мин - тем больше выхлопных газов вы закачиваете в турбину, тем быстрее он будет вращаться.Произведенный сжатый и сжатый воздух затем нагнетается в цилиндры, что, наряду с впрыском большего количества топлива, позволяет производить больше энергии из-за более сильного взрыва.

Если вы управляли старым бензиновым автомобилем с турбонаддувом, вы почувствовали бы что-то, называемое «запаздыванием», в основном это время, которое требуется турбокомпрессору, чтобы начать вращаться и нагнетать воздух в двигатель. Это давало ощущение нажатия на дроссель, а затем ничего, ничего, ничего, а потом ВСЕ.Старые турбокомпрессоры, как правило, были больше и, следовательно, медленнее раскручивались. Современные агрегаты, с другой стороны, меньше по размеру, имеют меньшее трение благодаря новым технологическим процессам и используемым материалам и, таким образом, быстрее начинают прядение. Однако если использовать турбонагнетатель слишком маленького размера, он может стать злейшим врагом самого себя, слишком быстро вращаясь при увеличении оборотов двигателя. Некоторые автопроизводители стали оснащать свои двигатели двумя турбонагнетателями (двойной наддув), меньшим по размеру для обеспечения наддува на более низких скоростях и большим, который действует при увеличении скорости.

А как насчет дизельного двигателя с турбонаддувом?

Бензиновые и дизельные двигатели мы называем двигателями внутреннего сгорания. Но горение происходит по-разному. Поскольку у дизельного топлива температура горения намного выше, чем у бензина, в дизельном двигателе используется сжатие топливно-воздушной смеси внутри цилиндра, в 14-20 раз превышающее первоначальный объем (бензиновый двигатель имеет тенденцию сжимать свою топливно-воздушную смесь. намного меньше, чем это). Это сжатие вызывает самовозгорание и заставляет поршень снова опускаться.Свеча зажигания не требуется. Тем не менее, в старых моделях дизельных двигателей использовались свечи накаливания для предварительного подогрева воздуха в цилиндрах. Современные турбодизельные двигатели не требуют свечей накаливания.

Как и в бензиновом двигателе, турбонаддув дизельного транспортного средства позволяет закачивать в двигатель больше воздуха и часто может увеличить мощность примерно на 50% по сравнению с дизельным двигателем без турбонаддува того же размера и технологии. Также можно снизить расход топлива.

Дизельные двигатели тем эффективнее, чем горячее они нагреваются, поэтому обычно только водители дизелей, которые ездят на большие расстояния, осознают преимущества в эффективности.Из-за своей конструкции и методов сгорания дизельные двигатели, как правило, вырабатывают свою мощность и крутящий момент ниже в диапазоне оборотов (ниже 3000 об / мин), чем аналогичный бензиновый автомобиль, который имеет тенденцию вырабатывать пиковую мощность и крутящий момент выше в диапазоне оборотов (выше 3000 об / мин). Это означает, что автомобили с дизельным двигателем могут на самом деле казаться «хрюкающими» и более экономичными (когда-то горячими), чем их бензиновые братья и сестры.

В чем преимущество турбокомпрессора?

Существует три основных преимущества турбонаддува двигателя.И дело в том, что относительно небольшой двигатель, а некоторые производители используют двигатели с турбонаддувом, объемом всего 1,0 литр с тремя цилиндрами, могут вырабатывать гораздо больше мощности, чем без турбонагнетателя. Кроме того, использование турбонагнетателя не сильно увеличивает вес двигателя, и, если не используются рабочие характеристики, двигатель с турбонаддувом не намного более "голодный", чем безнаддувный (без турбонаддува) двигатель аналогичного размера и мощности. . И это потому, что турбокомпрессоры полагаются на повторное использование выхлопных газов для вращения вентилятора, чего нет ни в двигателях без наддува, ни в двигателях с наддувом.Это еще и потому, что турбонаддув позволяет в первую очередь использовать двигатель меньшего размера.

Какие недостатки у турбокомпрессора?

Турбокомпрессоры часто страдают от задержек, хотя это становится все менее актуальным для современных автомобилей с турбонаддувом. Турбокомпрессоры также, как правило, работают только в определенном диапазоне оборотов, и они могут довольно сильно нагреваться, часто требуя дополнительных водопроводных труб, чтобы перекачивать моторное масло вокруг них, чтобы они оставались холодными; это означает, что двигатели с турбонаддувом иногда могут быть немного тяжелее по маслу, чем двигатели без турбонаддува.

Что такое атмосферный двигатель?

Любой автомобиль без принудительной индукции (с турбонаддувом или наддувом) называется безнаддувным. А это означает, что двигатель полагается на атмосферное давление и вакуум, вызванный движением цилиндра, чтобы засасывать воздух в двигатель.

Существуют ли разные типы турбонагнетателей?

Да, в большинстве автомобилей с турбонаддувом используется только один турбокомпрессор, известный как одинарный турбонаддув. Некоторые двигатели оснащены двумя двигателями с двойным турбонаддувом (BMW - это особый вентилятор), который использует меньший турбонаддув в нижнем диапазоне оборотов, а другой - в более высоком диапазоне оборотов.Некоторые двигатели работают с параллельными двойными турбонагнетателями, которые также называют би-турбо.

Затем есть турбокомпрессоры с двумя спиральными спиралями (большинство турбонагнетателей представляют собой одну спираль), что означает, что выхлопные газы разделяются, чтобы один набор цилиндров питал одну спираль, а другой набор - другую спираль, которая поддерживает давление в турбонагнетателе. независимо от последовательности работы цилиндра. Следующий тип турбонагнетателя - это турбонагнетатель с изменяемой геометрией, который позволяет турбонагнетателю работать стабильно во всем диапазоне оборотов, эффективно адаптируясь к большему или меньшему давлению.Это обеспечивает меньшую задержку и более плавную подачу энергии.

Следующим этапом в разработке турбонагнетателей станут электрические турбонагнетатели, которые позволят подключать электродвигатель к крыльчатке компрессора в турбонагнетателе для обеспечения мощности при недостаточном количестве выхлопных газов, устраняя задержку и позволяя двигателю с турбонаддувом производить много низкого давления. конец крутящего момента на холостом ходу.

Технические пояснения: 8. Принудительная индукция


Небольшое смещение, много мощности. Принудительная индукция - один из самых простых способов для значительного увеличения мощность двигателя . Для начала короткое видео о цели принудительная индукция .

Затем давайте посмотрим на , как турбокомпрессор создает наддув , и на его компоненты. участвовал в этой помощи в функционировании турбокомпрессора.

Обратной стороной турбокомпрессоров по сравнению с нагнетателями является турбонагнетатель .Этот означает, что реакция дроссельной заслонки не мгновенная, так как турбина должна вращаться до до того, как двигатель сможет производить дополнительную мощность. Смотрите видео, чтобы получить представление о эта тема:

Турбокомпрессоры интересные устройства, и они заставили меня задуматься. Что, если бы можно было есть двигатель, который мог бы иметь вкл / выкл турбонагнетатель ?

Другой распространенный тип принудительной индукции - это нагнетатель .Нагнетатели - это компрессоры с ременным приводом, , которые дополнительно усиливают воздух в двигатель , позволяя сжечь больше топлива, увеличивает выходную мощность . Следующее видео подробно объяснит, как работают нагнетатели, и будет как работает нагнетатель в стиле корней .

Другие типы нагнетателей включают центробежные нагнетатели , двухвинтовые, и . нагнетатели , как описано ниже.

Есть некоторые автомобильные темы, которые нелегко попасть в специализированную категорию. В следующем уроке будет рассмотрено несколько специальных тем. Примеры включают Nissan GT-R и KERS .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *