Збільшення потужності автомобільного двигуна, Соціальна мережа працівників освіти
Презентація та доповідь до неї студента 2-го курсу СПО за професією "Технічне обслуговування та ремонт автомобільного транспорту"
| ta-2_shevelev_d_v_vystuplenie_k_dekade_avtomobilistov.rar | 914.03 КБ |
БУ «УРАЙСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ»
Спеціальність 190631 Технічне обслуговування та ремонт автомобільного транспорту
Декада до «Дня автомобільного транспорту»
ЗБІЛЬШЕННЯ ПОТУЖНОСТІ АВТОМОБІЛЬНОГО ДВИГУНА
Виконав: студент гурту ТА-2-13 Шевельов Д.В.
Керівник: викладач Шевляков В.М.
З бажанням «впровадити» до стандартного силового агрегату додаткову кількість кінських сил, до фахівців звертаються переважно шанувальники спортивного стилю їзди та підкорювачі бездоріжжя. При цьому замовники найчастіше очікують чарівного зльоту всіх технічних характеристик свого авто на всьому діапазоні шкали тахометра.
Але доопрацювання силового агрегату - не магія, і тому і клієнту, і майстру важливо відразу визначитися, що саме необхідно отримати на виході - прийомистість, потужність, економічність або компромісне поєднання цих характеристик.
розглянемо ці методи:
Щоб поліпшити характеристику моменту, що крутить, на низьких оборотах двигуна і не втратити потужність на високих, в цій частині головки блоку потрібно виконати не такий вже великий обсяг робіт. Ключові умови, яким повинен відповідати впускний канал – мала площа поперечного перерізу, груба текстура поверхні та форма, що забезпечує рівномірний потік повітряно-паливної суміші.
Точна обробка кромки сідла клапана дає значні покращення характеристик двигуна практично у всьому діапазоні робочих частотобертання колінчастого валу.
Проходження потоку може бути поліпшено, якщо на нижній стороні клапана впускного додати фаску, виконану під кутом 30 0 до площини тарілки клапана. Мінімальна площа поперечного перерізу каналу впускного повинна узгоджуватися з максимальним потоком суміші.
Як показує практика, модернізація впускних каналів дозволяє збільшити потужність заводського двигуна на 5-8%.
Найбільш простий спосіб збільшити потужність стандартного мотора – використовувати розподільні вали інших конфігурацій, які забезпечують більший підйом клапанів, тривалість їх відкриття та перекриття. Підйом клапана – інтервал, що передається кулачком розподільного валу, в межах якого переміщається клапан.
У двигунах гоночних автомобілів для підвищення потужності широко використовуються розподільні вали, які забезпечують підйом клапанів на 50% більше, ніж у серійному двигуні.
Профіль кулачка визначає швидкість підйому, прискорення підйому та швидкість закривання клапана. При швидшому відкриванні до максимального значення і чіткому закриванні клапанів може бути отриманий більший потік повітряно-паливної суміші.
Ще один спосіб збільшити швидкість і щільність потоку повітряно - паливної суміші у впускному каналі - встановити впускні клапани більшого діаметра. Хороший потік при низькому підйомі клапанів необхідний двигун для забезпечення інтенсивного розгону і хорошої прийомистості. Так як впускні клапани більшого розміру можуть поліпшити потік при низькому підйомі клапанів, цей спосіб може бути використаний для додаткової потужності.
Однією з найпоширеніших причин втрати потужності форсованого двигуна є використання випускної системи з недостатньою пропускною здатністю,тому що будь-який зворотний тиск на поршень при його русі вгору під час такту випуску здійснює негативну роботу. Конструкція випускного тракту повинна забезпечувати мінімальний опір потоку і швидкість потоку, достатню для видалення газів, що відпрацювали на такті випуску.
Оптимальне змішування потоку.
Установка випускних клапанів більшого розміру може підвищити потужність двигуна, але може й не дати очікуваного ефекту, якщо діаметри випускних та впускних клапанів не будуть перебувати у співвідношенні приблизно 0,75:1, при цьому розмір впускного клапана може становити до 50% діаметра поршня (цифри наведені для двоклапанних циліндрів). Саме в цьому випадку вдається отримати потужність, близьку до максимальної з кожної одиниці об'єму двигуна. Слід застерігати: пропорція 0,75:1 справедлива лише тоді, коли комбіновані клапани максимально закривають простір камери згоряння, тобто майже торкаються один одного. Якщо розмір клапанів, що використовуються, значно менше максимальних, і доробка ГБЦ проводитися не з метою підвищення потужності, то баланс між потоками впускного і випускного каналів інший.
У нашому випадку правило 0,75:1 діє. Якщо двигун оснащений турбонаддувом або впорскуванням закису азоту, потрібно забезпечити більш інтенсивне відведення відпрацьованих газів з камери згоряння, і, можливо, використане співвідношення 0,9:1.
У сучасних двигунах найчастіше використовуються камери згоряння двох типів:
- Замкнена (розділена) – класичної клиноподібної форми, яка повністю не покриває діаметр отвору циліндра.
- Відкрита (неподілена) – модифікована версія клиноподібної камери згоряння, яка тягнеться на весь діаметр циліндра зі сторони свічки запалювання або з протилежноїїй сторони, або обидві сторони.
Двигуни із замкнутими камерами згоряння, як правило, розвивають більшу потужність, ніж двигуни з відкритими камерами згоряння.
Певна додаткова потужність може бути отримана завдяки поліруванню камери згоряння. Видалення нерівностей зменшить площу поверхні, що поглинає тепло, і знизить ймовірність утворення нагару, що спричиняє детонацію.
Термічна ефективність і, отже, ефективність використання палива для здійснення корисної роботи безпосередньо пов'язані зі ступенем стиснення. Чим вона вища, тим менше палива потрібне для отримання однієї і тієї ж потужності.
Однак збільшення ступеня стиснення не завжди призводить до підвищення потужності. Наприклад, якщо розрахунковий ступінь стиснення вже близький до порога детонації.
Найкращий спосіб підвищити ступінь стиснення – збільшити діаметр циліндра шляхом розточування. У цьому випадку ступінь стиснення підвищується за рахунок збільшення робочого об'єму двигуна, що дозволяє обійтися без використання поршнів з великими куполами або зменшення об'єму камер згоряння.
Зниження теплових втрат.
Теплопровідність алюмінієвих і чавунних головок блоку циліндрів можна значно знизити, застосувавши відносно нову технологію: нанесення покриття з теплових бар'єрів. Товщина шару теплоізолюючого матеріалу – приблизно 0,4 мм.
Ізолюючи покриття на поршнях можуть поліпшити теплову ефективність двигуна на 4 - 8%. Теплоізолююча обробка поршнів та камер згоряння підвищує потужність силового агрегату приблизно на 10%.
Робиться не на всі моделі. Ним займаються, як правило, незалежні від виробника тюнінгова фірма. Дуже важливо вивчити потенційну фірму, де виконуватиметься робота, за відгуками її клієнтів.Хорошим підтвердженням якості роботи є гарантія фірми повернути гроші за непереконливого, з погляду клієнта, результату чіп-тюнінгу. Цю систему називають money-back. Уточніть, де розробляється програмне забезпечення для оптимізації програми керування блоком двигуна. Почитайте посилання на цю фірму в інтернеті. Пам'ятайте, що якість чіп-тюнінгу більше залежить від грамотної зміни програми.
Полегшення вихлопу газів, що відпрацювали.
Якщо вихлоп важко залишає камери згоряння, то він краде потужність. При малому перерізі вихлопної труби або випускного колектора при проходженні відпрацьованих газів через них виникає зворотний тиск. Спортивні вихлопні системи мають збільшений переріз труб та випускні колектори оптимальної форми для зменшення зворотного тиску вихлопної системи.
Заміна головки блоку та розподільних валів.
Багато заводських двигунів йдуть з одним впускним і одним випускним клапаном на циліндр. Купівля нової головки блоку з чотирма клапанами на циліндр істотно збільшить потік повітря, що входить у двигун і з нього, а це збільшує потужність. Хорошу надбавку у потужності дають спортивні розподільники.
Загон більшої кількості повітря в кожен циліндр.
Якщо заганяти більше повітря (а значить і палива) в циліндр даного розміру, Ви отримаєте більше потужності з циліндра (аналогічно до збільшення обсягу циліндра). Турбіни та компресори під тиском нагнітають повітря у кожен циліндр, а значить, його входить більше. Багато виробників випускають додаткові турбіни та компресори для конкретних моделей.
Охолодження повітря, що входить.
Стиснення повітря підвищує його температуру. В ідеалі температура повітря, що входить, повинна бути мінімальною, тому що, чим гаряче повітря, тим меншевін розширюється під час горіння. Саме тому багато машин з турбінами і компресорами йдуть з інтеркулером. Інтеркулер – це особливий радіатор, через який повітря, що нагнітається під тиском, проходить і охолоджується перед тим, як потрапити в циліндри.
На завершення своєї роботи хочу зауважити, що при нескладній модернізації двигуна - збільшення його потужності, витрата палива та розрахунковий ресурс служби силового агрегату залишається практично незмінним. Але потужніші двигуни потрібні далеко не тільки на легкові та спортивні автомобілі. Експлуатуючи дорожню, сільськогосподарську, будівельну та іншу спеціальну техніку, всім відомо, що швидкість пересування для цих машин не має певного значення, чого не скажеш про потребу в їхній потужності відповідно до продуктивності. Ось тут і зіграють свою роль удосконалені, потужніші двигуни, що не споживають додаткове паливо і не потребують додаткового обслуговування та ремонту. Збільшення потужності силового агрегату на 10-20% без додаткових витрат на експлуатацію на перший погляд не дає суттєвих економічних показників, але якщо це питання розглядати в масштабах великого автопарку, то ситуація виглядатиме зовсім інакше. І системна модернізація двигунів дасть нам відчутний економічний ефект у вигляді підвищення продуктивності машин та агрегатів, а також економії паливних ресурсів.
Список використаних джерел:
1. Журнал «Автотранспорт: експлуатація, обслуговування, ремонт» №4 2010 рік.
3. Долматовський Ю.А. автомобіль у русі. - М.: Транспорт, 1997.