Три шляхи в тюнінгу стаття Нуждіна С
Англійське слово «tuning», що вільно перекладається як: доведення, зміна, модернізація, міцно узвичаїлося вітчизняних автомобілістів. Тюнінгують все і вся, і навіть з'явилося власне власне ім'я — «тюнер», тобто людина зайнята і залучена в нескінченний вир модернізацій і змін. Рано чи пізно, людина, сягає найголовнішого і найулюбленішого всіма агрегату автомобіля — двигуна внутрішнього згоряння. якості пілота та інженера. І постаратися коротко висвітлити основні методи та помилки при тюнінгу вазівських двигунів. Мені як технічний директор тюнінгової компанії ІПК «Колобок», протягом 3-х років з подібними питаннями, помилками і нерозуміннями доводиться стикатися постійно. Способи та методики збільшення динаміки автомобіля можуть бути різноманітними. Є відносно дешеві та приносять швидкий відчутний ефект, є більш дорогі, але за певних обставин розумні. Отже, у морі питань пов'язаний із заповітною метою як підвищити потужність двигуна, я виокремлю три основні шляхи: • Зміни наповнення циліндрів двигуна за рахунок зміни фаз газорозподілу (розподільних валів), випускної системи, впускної системи • Зміна робочого об'єму двигуна • Побудова наддувних двигунів (компресорних чи турбінованих) Всі ці три шляхи розташовані в рамках однієї логіки: від простого до складного. Так само не варто забувати, що чим вище градус форсування двигуна тим дорожче він стає. Для наочності, щоб уникнути навантаження теорією, викладати думки буду на прикладі модернізації найпопулярнішого автомобіля (двигуна 21126) сімейства АвтоВАЗу.ВАЗ 2170 «Пріора». Ці ж методи і підхід можна застосовувати до всіх автомобілів АвтоВАЗу. 1 Зміни наповнення циліндрів двигуна за рахунок зміни фаз газорозподілу (розподільних валів), випускної системи, впускної системи. , це найбільш поширене бажання людини, яка робить перші кроки в доведенні двигуна. Рішення популярне та доступне, виробників валів у достатку. Такий метод форсування двигуна найдоступніший за коштами, ефективний (у співвідношенні витрати – результат) та вимагає мінімального часу на реалізацію. Особливо він популярний у власників нових автомобілів, які не бажають глибоко лізти всередину двигуна, але бажають мати збільшення в потужності і моменті, що крутить. Більшість автовласників може самостійно провести процедури із заміни розподільного валу та заодно випускної системи. Але далеко не всім зрозуміло, у що може вилитися така, здавалося б, проста операція. Складність полягає не тільки в тому, який розподільний вал з безлічі вибрати, але і в тому, як його встановити. Але й більшою мірою відсутнє розуміння, що без узгодження нового валу з рештою всіх систем двигуна (насамперед із системою електронного управління двигуна — ЕСУД) сподівається на прийнятний або хоча б гідний результат неможливо. Саме тому рекомендую проводити заміну розподільчих валів у професіоналів, бо крім самої механічної роботи, яка потребує певної кваліфікації, потрібна робота з коригування програми управління (на побутовому розумінні створення іншої прошивки) яку без професійного обладнання та знань виконати неможливо. Отже, усвідомивши необхідність встановлення іншого розподільчого валу,залишається головне питання «який вал вибрати?» Невипадково, це питання найпопулярніше на форумах профільної тематики. Для того щоб хоча б приблизно розбиратися в тому чого чекати від того чи іншого валу доведеться ознайомитися з інженерною термінологією, так як прийняте на форумах досить часте найменування валу «верховим» або « низовим» ні як не може бути істиною. Згадаймо про наш приклад: автомобіль ВАЗ 2170 «Пріора» оснащений двигуном ВАЗ 21126 об'ємом 1.6 літра. Для тюнінгу двигуна, де потрібно невелике збільшення по потужності при збереженні практичності використання автомобіля, підйом вибирається не більше 10-10.5мм. Це в першу чергу робиться з міркувань технологічності виготовлення та вартості установки розподільних валів. 0.05 мм 40,6 + 0.05 мм
Звернемося до таблиці, де вказані основні параметри кулачка розподільного валу 21126. Параметр А називається базою кулачка, різниця параметрів B і А називається підйом (хід) кулачка. Все досить просто: 40.6-33 = 7.6мм. Тепер озброївшись мікрометром, Ви зможете проміряти розподільні вали при виборі або дефектуванні. У нашій лінійці розподільних валів ми вказуємо підйом на торці розподільного валу (10.05 наприклад). При виготовленні тюнінгових розподільних валів виробник затиснутий досить у вузькі рамки.
Отже розподільні вали в нашому зразковому двигуні 21126 замінені, але залишається те, чого ніколи не варто скидати з рахунків… Це Система впуску, випуску та ЕСУД. Заміна випуску це ефективний, недорогий та доступний метод додати кінських сил у двигун. Найчастіше під впливом на рідкістьправильної «громадської думки» людина із заміною розподільного валу замінює і штатну випускну систему. Стандартні глушники, що встановлюються заводом-виробником, затиснуті для відповідності нормам токсичності ЄВРО 2. Для їх виконання доводиться застосовувати дорогі та зменшуючі показники двигуна рішення, такі як каталітичний нейтралізатор. При заміні каталітичного нейтралізатора будь-який тюнінговий випускний колектор показники двигуна відразу піднімуться, але завжди є негативна сторона. Чесно пройти техогляд не вийде т.к. при заміні каталізатора, ні про яке виконання норм щодо токсичності ЄВРО говорити не доводиться. Для тих хто наважиться йти далі залишається питання, а який тюніговий глушник вибрати? Діаметри труб, довжини різних ділянок випускного колектора та всього випускного тракту, визначає діапазон та абсолютні показники двигуна. Розрахунок цієї газодинаміки навіть за сучасних методів і комп'ютерних програм ведеться з великою похибкою. І похибка ця не так пов'язана з труднощами розрахунків, а з тим, що навіть найпопулярніша формула Пайпера для розрахунків систем випуску є емпіричною, тобто досвідченим шляхом створеної для зразкового розрахунку. Тому остаточний підбір глушника робиться досвідченим шляхом на моторному або колісному стенді. Клієнту простіше звертатися до фахівців, ніж гадати на кавовій гущі про тонкощі газодинаміки. Наша практика показала, що під завдання легкого тюнінгу цілком підходить продукція фірми Stinger (Стінгер). Заміна випускного колектора (павука) та резонатора призводить лише до позитивного зростання показників двигуна без наслідків. Заміна задньої банки (глушника) на прямоточний, додає близько 3-6 к.с. щодо серійного, але при цьому зростає і гамірність випуску. Не кожен клієнт готовийжертвувати своїм комфортом заради такого збільшення потужності. Для спортивного застосування ми виробляємо свій випускний тракт з різними геометричними параметрами та матеріалом. Система випуску виготовляється з нержавіючої сталі, більш міцної та термостійкої. Завдання та цілі в спорті стоять відмінні від цивільного тюнінгу і витрачені кошти встають на другий план ... Замінивши систему випуску і розподільні вали, ми вже багато зробили до заповітної мети досягнення високої потужності, але двигун це система з вузлів і агрегатів, тому зміни в одному вимагають модернізації часом і решти. Після будь-яких вище перерахованих «метаморфоз» у двигуні (заміна розподільних валів на інші з більшою фазою, підйомом, перекриттями, заміна випуску) потрібно коригування програми управління двигуном у контролері (ЕСУД). Тобто необхідно прив'язати паливоподачу до нових можливостей двигуна. Це найскладніше питання для клієнта. Час карбюраторних двигунів пройшло і однієї тільки викрутки та набору жиклерів мало, потрібно дороге обладнання та досвід. Грамотних спеціалістів із спеціалізованим обладнанням для калібрування в режимі он-лайн (в реальному часі під час роботи ДВС) не багато і якщо програму не правити, більше буде шкоди для надійності двигуна та його показників, ніж користі. Відразу розставлю всі крапки над «i», із системами упорскування палива автомобільний світ працює вже понад 60 років, методик та способів налаштування систем достатньо. Але для української дійсності я хотів би розділити все на три шляхи: не апаратні способи управління ЕСУД, чіп тюнінг, он-лайн програмування. Розберемося з першим способом, по суті при ньому програма в ЕСУД не торкається, а правильна паливоподача (і ціла низка інших параметрів) намагаються підігнатимеханічно за допомогою всіляких регуляторів палива підвищує тиск, обманок на датчик температури і положення дроселя і багато чого ще ... Давайте залишимо цей метод на початку 90-х років, коли іномарки, що тільки з'явилися, ніяким іншим способам дресирування не піддавалися. З чіп-тюнінгом все ще простіше, це відносно дешево, зрозуміло і при корисливому підході вигідно. Правити їм системи ЕСУД можливо, але підходить лише під серійний двигун без будь-яких змін у ньому. Залишається лише найадекватніший насправді метод он-лайн калібрування ЕСУД. Сам процес калібрування займає багато часу т.к. в ЕСУД понад 1000 таблиць, які більшою чи меншою мірою впливають на кінцеві показники. Крім того, на автомобілях різних років випуску АвтоВАЗу встановлювалися різні системи ЕСУД. Це вносить певні складнощі доступу ПЗ контролера і сумісності цього з поставленими завданнями. Я маю на увазі, що часто доводиться змінювати в автомобілі невдалу версію контролера (наприклад, М73 або BOSCH M7.9.7 на Січень 7.2). Це веде до подорожчання настроювання. Останнім часом вся лінійка АВТОВАЗ випускається з ЕСУД з електронною педаллю газу. Це потрібно виробнику автомобілів для виконання твердих норм ЄВРО 4-5. У таких контролерах ПЗ або повністю закрито, або виведені другорядні таблиці та значення, які тільки опосередковано можуть впливати на паливоподачу та кут запалення. Цього мало для повноцінного калібрування двигуна. На таких автомобілях поки доводиться при виборі розподільних валів залишатися в районі серійних значень підйому і фази, щоб стандартна програма в контролері могла забезпечити всі режими роботи двигуна. Ви скажете, а як же система впуску? Зазначу, що формул для розрахунку систем впуску анітрохи не менше, ніж для системвипуску ... і жодна з них не є достовірною і незаперечною істинною. Для прикладу часто ресивер намагаються описати формулою об'ємного резонатора Гельмгольца. Багато потрібні параметри в ній є і довжина каналів і об'єм і площа перерізів ... але є, наприклад параметр форми ресивера. Саме тому теоретичні дослідження дають залежності зміни діапазону двигуна, а чи не його кінцеві значення. Власне на цьому розрахунок можна і припинити, бо без випробувань на моторному стенді будь-яку ефективність чи результативність того чи іншого ресивера ви не покажете. Досвід отриманий на моторному стенді при роботі з різними системами впуску (ресивера, 4-х дросельний впуск) показав певну закономірність. На діапазон роботи двигуна сильно впливає довжина впускного каналу, на віддачу об'єм ресивера. Грамотний підбір цих параметрів і визначає успішність ресивера. З цього досвіду та компонувальних міркувань, нами розроблений та виготовляється ресивер для двигуна 21126 і 11183. Досвід участі в автоспорті з жорсткими рамками технічних вимог серійного двигуна 21126 (100к.с.) міняти тільки распредвалы (стояли 9.82\9.76 Туринг-Лайт), вільний випуск і калібрування двигуна, показав, що з двигуна можна зняти показники в Nе = 145л.с.на 7000об\хв і максимальний крутний момент 16.5кг на 5500обмін. Ресивер зауважу стандартний 21126. Тобто дана конфігурація, розрахована ВАЗ на максимальну віддачу в районі 5600 об/хв при заміні валів, випуску, програми ЕСУД дозволила в спорті реалізувати потужність майже на 40 сил більше, але на більш високих оборотах. -1600, де ТТ схожі з Турінг-лайтом, але додатково дозволяється міняти.ресивер на 21128 показники двигуна досягалися Nе = 160л.с. на 8000об\хв і максимальний момент, що крутить, 15.5кг на 6500об\хв
На основі цього досвіду нами були розроблені КІТИ (Місто, Динамічний, Спорт) під різні цілі та стилі водіння.
При створенні пробувалися різні варіанти нашої лінійки розподільних валів та системи випуску, а також враховувалося час на установку (1 робочий день) та можливість самостійної установки цих комплектів (контролер з готовою прошивкою, інструкція по встановленню тощо). Щоб досягти стабільного холостого ходу, гідного моменту, що крутить, на низьких оборотах довелося пожертвувати максимальною потужністю (КІТ Динамічний 130л.с.- аналог Турінг-лайту, Кіт Спорт - аналог N-1600). У результаті нам вдалося на підставі спортивних рішень створити максимально ефективну та прийнятну систему для повсякденного використання. Більшість споживачів, що пересувається більшу частину часу в міському режимі в діапазоні 1000-4000обмін, у спортивного двигуна зазвичай на цих режимах бажаної ефективності не настає, зона його роботи лежить істотно вище. Звичайний користувач не готовий заради результату платити таку високу ціну, а КІТи дозволяють отримати всіма бажаний компроміс. Ми також подбали про універсальність, на прикладі КІТів можна експериментувати і з іншими розподільними валами нашої лінійки, системами випуску, випуску інших фірм виробників.