Як зробити потужний але економічний двигун
Як зробити потужний але економічний двигун
У наш час при зростанні цін на паливо все одно знаходяться ентузіасти, які прагнуть створити форсовані двигуни. Для збільшення потужності необхідно додаткове паливо, і чим швидше їздить автомобіль, тим більше палива йому потрібно.
Разом з тим потужність і економічність не завжди є взаємовиключними поняттями. При правильно підібраних деталях і ретельної регулюванню можна поліпшити і характеристики, і паливну ефективність двигуна.
Як зробити потужний але економічний двигун
У наш час при зростанні цін на паливо все одно н
1000
аходітся ентузіасти, які прагнуть створити форсовані двигуни. Для збільшення потужності необхідно додаткове паливо, і чим швидше їздить автомобіль, тим більше палива йому потрібно.
Разом з тим потужність і економічність не завжди є взаємовиключними поняттями. При правильно підібраних деталях і ретельної регулюванню можна поліпшити і характеристики, і паливну ефективність двигуна.
Автомобільні конструкції повні різних компромісів. Автомобільні інженери повинні враховувати великі допуски в процесі виготовлення вузлів, технологічні можливості, потрібне октанове число палива, утворення нагару, знос, відсутність необхідного і регулярного обслуговування, і, в той же час, домагатися по можливості невисокої ціни вузла.
Стандартні легкові і невеликі вантажні автомобілі сконструйовані як баланс між щоденними поїздками на невеликі відстані всередині міста і рухом з високою швидкістю по шосе. Двигуни і трансмісії оптимізуються в основному для роботи в області низьких і середніх оборотів, а не в області високих обертів.
Двигуни можна уявити собі як повітряні насоси, які змішують паливо і повітря і видають потужність в результаті процесу згоряння. Якщо можна зробити щось, що збільшує потік повітря через двигун (передбачається, що паливна система здатна поставляти достатньо палива в потрібних пропорціях), то потужність двигуна збільшується. Іншими шляхами збільшення потужності і / або економічності двигуна є зменшення ваги, тертя і навантаження.
Кожен двигун конструюється для роботи з найбільшою активністю в певній галузі оборотів. Довжина і діаметр вхідних і вихідних каналів, впускних і випускних колекторів допомагають визначити діапазон потужності двигуна. Довгі і з невеликими діаметрами випускні та впускні колектори поліпшують крутний момент на потрібних оборотах і зменшують потужність на високих оборотах. І навпаки, короткі канали з великими перетинами поліпшують потужність на високих оборотах.
Тип і пропускна здатність впускний і випускний систем, конструкція розподільного вала, клапанні пружини і штовхачі клапанів, система запалювання, головки блоків циліндрів, діаметри клапанів, співвідношення діаметр циліндра / хід поршня підбираються на заводі для забезпечення гарної комбінації економічності, потужності, прийомистості і низької концентрації вихлопних газів. Крім цього, характеристики трансмісії, передавальне число головної передачі і діаметр шин теж повинні узгоджуватися з рухом і його характеристиками.
Для руху в міському режимі більше підходить високий крутний момент в області низьких і середніх оборотів (економічніший) ніж теоретична максимальна потужність при високих оборотах. Двигуни для міської їзди, які видають високі крутний момент в широкій області оборотів, забезпечують більш рівномірну потужність при розгоні автомобіля з перемиканням передач, ніж двигуни, які видають високу максимальну потужність у вузькому діапазоні оборотів.
Важкі автомобілі з відносно невеликими двигунами повинні мати більш високі передавальні числа трансмісії, ніж легкі автомобілі з відносно великими двигунами. Також двигун у важкому автомобілі повинен бути оптимізований для отримання максимального крутного моменту в області низьких і середніх оборотів, так як він забезпечує більший крутний момент для руху і розгону автомобіля.
Нові легкові автомобілі і вантажівки мають низькі передавальні числа головної передачі, гідротрансформатори з блокуванням і більше число передач в КПП для забезпечення великого пробігу і прийомистості двигуна. Одним з кращих шляхо
1000
й для одночасного поліпшення характеристик і економічності на старих автомобілях є установка КПП з великим числом передніх передач і диференціала з відмінним від стандартного передавальним числом. Досить часто підходять деталі від автомобіля більш пізніх випусків.
Більшість гоночних двигунів працюють у вузькому діапазоні високих оборотів і не потребують економічності і високому обертального моменту на низьких оборотах. Багато виробників подібних двигунів піддаються спокусі встановити спеціальний «гоночний» распредвал або великий карбюратор на звичайний двигун. Це збільшує теоретичну ємність повітряного потоку, не змінюючи характеристик по потоку інших деталей. Так як деталі не підібрані один до одного, швидкість повітря, що поступає знизиться, і паливо не буде правильно змішуватися з повітрям. Двигун більше не буде працювати в оптимальному діапазоні оборотів. Це призведе до «захлебиванія» двигуна.
Крутний момент, який вимірюється в ньютонах на метр (н »м), кілограм-силах на метр (кгс» м) є мірою крутить сили, котра видається двигуном. Потужність є мірою праці (енергії), що виробляється двигуном.
Двигуни видають найбільшу потужність відданого кількості палива при своєму максимальному моменті, що крутить. Це відповідає оптимальним оборотам, закладеним в конструкцію двигуна. Максимальна потужність досягається при розкручуванні двигуна до оборотів, що перевищують найбільш ефективні. Максимальний крутний момент завжди досягається при менших оборотах, ніж для максимальної потужності. Потужність підвищується, коли приріст отриманий від збільшення оборотів, збалансований з втратами, викликаними роботою з оборотами перевищують оптимальні, на які налаштовуються деталі двигуна.
Можна дещо сказати про двигун за даними про його потужності. На форсованому двигуні максимальна потужність зазвичай буде вище, ніж максимальний крутний момент, а максимальна потужність буде досягатися при відносно високих оборотах. Як правило, форсовані двигуни видають приблизно 1 л. с. на 16,0 см3.
Наприклад, стандартний гіпотетичний двигун може мати 4916 см3 робочого об'єму, максимальний крутний момент 373 н * м при 3000 об / хв і потужність 200 л. с. при 4200 об / хв. Форсована версія двигуна з таким же робочим об'ємом може мати крутний момент 330 н * м при 3800 об / хв і потужність 325 л. с. при 5600 об / хв.
Перед підбором деталей для модифікації двигуна потрібно реально уявити собі, чого ви хочете домогтися. Перед початком робіт двигун повинен бути в гарному стані, інакше він скоро сам вийде з ладу. Ретельно перевірте стан двигуна. При необхідності зробіть ремонт, можна вносити модифікації при ремонті, що обійдеться дешевше, ніж робити це окремо. Визначте, які потужність і крутний момент у вашого стандартного двигуна, і при якому числі оборотів досягається їх максимальне значення. Потім визначте, за яких оборотах працює двигун при русі автомобіля по шосе і яка передача включена. Якщо на вашому автомобілі немає тахометра, тимчасово підключіть окремий тахометр за допомогою довгих проводів, щоб тахометр можна було протягнути в салон. Для визначення передаточного числа головної передачі прочитайте табличку на провідному мосту.
Після з'ясування цих даних можна визначити способи модифікації. Взагалі кажучи, якщо ви вносите автомобіль так, щоб він працював при більш високих оборотах і / або домагаєтеся великого збільшення потужності, то будьте г
1000
Отова пожертвувати значною часткою паливної економічності і надійності.
Деякими з найбільш популярних шляхів збільшення потужності двигуна є турбонаддув, упорскування окису азоту або установка іншого двигуна. Кожному з цих методів присвячена спеціальна література.
Залежно від моделі та року випуску автомобіля можна добитися помітних поліпшень в його роботі за допомогою ретельної настройки, зміною передавального числа, типу шин, модифікації впускних і випускних колекторів, заміни розподіл-вала і вдосконаленням системи запалювання. Старі автомобілі досить чутливі до таких змін, які повинні бути ретельно сплановані та погоджені.
Нові керовані комп'ютером моделі вже мають багато з цих змін, і такі двигуни мають кращі характеристики, ніж їх попередники. Автомобілі так чутливі до змін, що навіть зміна діаметра шин може вплинути на прийомистість їх двигуна.
Якщо ви плануєте ремонтувати свій двигун, то можете зробити при ремонті деякі модифікації. Коли двигун розібраний, можна легко замінити головки блоку циліндрів, поршні, шатуни, колінвал і распредвал. Модифіковані головки блоку циліндрів можуть забезпечити помітне збільшення потужності на високих оборотах. Для двигунів, що працюють в «м'якому» режимі якісна обробка клапанів під трьома кутами і підбір впускних каналів до випускного колектора поліпшать роботу двигуна без погіршення його прийомистості і надійності. Більш старі двигуни можуть бути поліпшені шляхом додавання зміцнених сідел клапанів і спеціальних клапанів, що дозволяє двигуну працювати на малоетілірованном і неетильованому бензині.
Поршні для високого ступеня стиснення покращують потужність і ефективність роботи при всіх оборотах, але якщо ступінь стиснення перевищить приблизно 9: 1, то необхідно паливо з високим октановим числом. Поршні з плоским дном забезпечують кращий фронт полум'я в камері згоряння, ніж поршні з опуклим (увігнутим) дном. Посилені поршні жорсткіше, ніж литі, однак, литі поршні краще працюють в звичайних умовах.
Колінчасті вали з більш довгим ходом поршня спільно з відповідними шатунами і поршнями збільшеного розміру можуть збільшити потужність без погіршення приемистости і крутного моменту на низьких оборотах. Однак якщо ви намериваетесь створити високооборотистий двигун, то цей спосіб навряд чи вам підійде: длінноходниє двигуни (з великим ходом поршня) можуть обмежити потенційну потужність на високих оборотах.
Перед складанням двигуна зверніться в майстерню і відбалансують деталі, - це допоможе отримати додаткову потужність, для якої не потрібно додаткового палива.
Зазвичай якщо ви замінюєте одну деталь, ви також повинні змінити або замінити інші деталі, які працюють спільно з ними. Перевірте витрата палива, а також прийомистість автомобіля за допомогою секундоміра до і після кожної модифікації для визначення її ефективності. Для більшої точності вимірювань проводите їх в однакових умовах і на одній і тій же дорозі.