Тюнинг двигателя

Настройка двигателя — это регулировка или модификация двигателя внутреннего сгорания или блока управления двигателем (ECU) для достижения оптимальных характеристик и увеличения выходной мощности, экономичности или долговечности двигателя. Эти цели могут быть взаимоисключающими; двигатель может быть отрегулирован по выходной мощности в обмен на лучшую экономичность или более длительный срок службы двигателя из-за уменьшения нагрузки на компоненты двигателя.

Тюнинг может включать в себя самые разнообразные регулировки и модификации, от плановой регулировки карбюратора и системы зажигания до капитального ремонта двигателя. Настройка производительности двигателя может включать пересмотр некоторых проектных решений, принятых во время разработки двигателя.

Настройка частоты вращения холостого хода, соотношения воздух-топливо , балансировки карбюратора, зазоров между свечами зажигания и распределителя зажигания, а также момента зажигания были обычными задачами по техническому обслуживанию старых двигателей и являются последними, но важными шагами в настройке гоночного двигателя. В современных двигателях, оснащенных электронным зажиганием и впрыском топлива, некоторые или все эти задачи автоматизированы, но они по-прежнему требуют первоначальной калибровки органов управления. ЭБУ выполняет эти задачи и должен быть правильно откалиброван в соответствии с аппаратным обеспечением двигателя. ^[1]^[2]

тюнинг двигателя

Термин «тюнинг» обычно означает плановое обслуживание двигателя в соответствии со спецификациями производителя. Периодически необходимо проводить настройку в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить правильную работу автомобиля. Современные автомобильные двигатели обычно требуют небольшого количества тюнингов в течение примерно 250 000 километров (160 000 миль) или 10-летнего срока службы. Это можно объяснить улучшением производственного процесса, в котором несовершенства и ошибки уменьшаются за счет компьютерной автоматизации, а также значительным улучшением качества расходных материалов, таких как доступность синтетического моторного масла .

Тюнинг может включать в себя следующее:

карбюратора Регулировка холостого хода и топливовоздушной смеси ,
Проверка и возможная замена компонентов системы зажигания, таких как свечи зажигания , точки размыкания контактов , крышка распределителя и ротор распределителя ,
Замена воздушного фильтра и других фильтров,
Проверка контроля выбросов ,
Регулировка клапанного механизма .

Термин « итальянская настройка » означает вождение автомобиля с высокими эксплуатационными характеристиками, такого как Ferrari , когда механики завершают настройку, чтобы сжечь весь накопленный углерод.

Чип-тюнинг

Современные двигатели оснащены системой управления двигателем (EMS)/блоком управления двигателем (ECU), которые можно настраивать под различные настройки, обеспечивая разные уровни производительности. Производители часто выпускают несколько двигателей, которые используются в более широком спектре моделей и платформ. Это позволяет производителям продавать автомобили на различных рынках с разными правилами без необходимости тратить деньги на разработку и проектирование различных двигателей, соответствующих этим правилам. Это также позволяет нескольким брендам использовать один двигатель, настроенный в соответствии с рынком конкретного покупателя.

Переназначение

Переназначение — это самая простая форма настройки двигателя на первом этапе; это выполняется в основном на автомобилях с турбонаддувом , содержащих современный блок управления двигателем (ECU). Почти все современные автомобили имеют ЭБУ, в основном поставляемый компаниями Bosch или Delphi Technologies . ЭБУ имеет встроенное ПО , которое контролирует различные параметры работы двигателя. Эти параметры включают достижение соответствующего баланса между расходом топлива, мощностью, крутящим моментом, выбросами топлива, надежностью и интервалами обслуживания. В поисках этого баланса многие заводские прошивки не уделяют приоритетное внимание мощности или крутящему моменту, а это означает, что можно повысить производительность двигателя путем переназначения ЭБУ.

Многие производители создают один двигатель и используют несколько версий прошивки, известных как карты, для достижения разных уровней мощности, чтобы различать автомобили, которые по сути имеют идентичный двигатель. Это дает пользователям возможность увеличить мощность двигателя с помощью нескольких изменений в заводском программном обеспечении, считывая и редактируя заводскую прошивку из ЭБУ с помощью специальных инструментов, подключенных к порту бортовой диагностики (OBD). Инструменты можно подключить к порту OBD на любом автомобиле для чтения заводского файла , сохраненного в ЭБУ. Доступно программное обеспечение для чтения определенных типов заводских файлов.

Параметры заводских файлов, такие как впрыск топлива, давление наддува, давление в рампе, давление топливного насоса и момент зажигания, настраиваются до безопасных пределов, установленных экспертом, поэтому разблокированные характеристики не ставят под угрозу безопасный уровень надежности автомобиля, расход топлива и выбросы. Карту можно настроить для использования в городе, на трассе или для общей карты, линейно отображающей мощность по всему диапазону. После настройки отредактированный файл записывается обратно в ЭБУ с помощью тех же инструментов, которые использовались для первоначального считывания, после чего двигатель проверяется на производительность, уровень дымности и наличие каких-либо проблем. Точная настройка выполняется в соответствии с отзывами, что обеспечивает более высокую производительность и эффективность двигателя.

Перепрошивка может повысить температуру выхлопных газов .

Настройка производительности

Тюнинг производительности — это настройка двигателя для автоспорта . Многие такие автомобили, возможно, никогда не смогут конкурировать, но созданы для шоу или развлекательного вождения. В этом контексте выходная мощность (например, в лошадиных силах ), крутящий момент и отзывчивость двигателя имеют первостепенное значение, но надежность и топливная экономичность также имеют значение. В гонках двигатель должен быть достаточно мощным, чтобы выдерживать дополнительную нагрузку, приложенную к нему, а автомобиль должен иметь достаточное количество топлива, поэтому он часто намного прочнее и имеет более высокие характеристики, чем серийная конструкция, на которой он может быть основан. Трансмиссию . , карданный вал , передающие нагрузку и другие компоненты трансмиссии , возможно, придется модифицировать, чтобы выдерживать нагрузку от возросшей мощности

Существует множество методов, которые можно использовать для увеличения мощности и/или эффективности двигателя. Этого можно достичь путем изменения топливовоздушной смеси , всасываемой в двигатель, изменения статической или динамической степени сжатия двигателя, изменения используемого топлива (например, с более высоким октановым числом , различных типов топлива или химического состава), впрыска воды или метанола, изменения время и продолжительность воспламенения, а также сжатие всасываемого воздуха. Измерители соотношения воздух-топливо используются для точного измерения количества топлива в смеси. Вес топлива влияет на производительность автомобиля, поэтому экономия топлива (а значит, и эффективность) является конкурентным преимуществом.

К способам увеличения мощности относятся:

Увеличение объема двигателя одним или обоими методами: « расточкой » — увеличением диаметра цилиндров и поршней , или «ходячком» — использованием коленчатого вала с большим ходом.
Замена стандартного корпуса дроссельной заслонки на корпус дроссельной заслонки большего размера (поскольку он увеличивает воздушный поток из-за большего размера отверстия). ^[3]), электронный корпус дроссельной заслонки, который быстро открывается, чтобы он мог быстрее получить доступ к воздушному потоку (что улучшает реакцию дроссельной заслонки ), или комбинацию того и другого.
Использование более крупных или нескольких карбюраторов для создания более контролируемой смеси воздуха и топлива для сгорания и более плавной подачи ее в двигатель. Впрыск топлива чаще используется в современных двигателях и может быть модифицирован аналогичным образом.
Увеличение размеров тарельчатых клапанов в двигателе, что позволяет уменьшить ограничение на пути поступления топливно-воздушной смеси в цилиндр и выхода из него выхлопных газов. Использование нескольких клапанов на цилиндр дает тот же эффект, хотя зачастую труднее установить несколько маленьких клапанов, чем иметь одиночные клапаны большего размера, из-за требуемого клапанного механизма . Также может быть сложно найти место для одного большого клапана на впуске и большого клапана на выпускной стороне, и иногда устанавливаются большой выпускной клапан и два впускных клапана меньшего размера.
коллекторов большего диаметра, более гладких и менее искривленных Использование впускного и выпускного помогает поддерживать скорость газов. Отверстия в головке блока цилиндров можно увеличить и сгладить для соответствия. Это называется портированием головки блока цилиндров . Коллекторы с резкими поворотами заставляют топливно-воздушную смесь разделяться на высоких скоростях, поскольку топливо плотнее воздуха.
Увеличенное отверстие может проходить через выхлопную систему с использованием труб большого диаметра и с низким противодавлением глушителей , а также через систему впуска с воздушными камерами большего диаметра и высокоэффективными воздушными фильтрами с высокой пропускной способностью . Модификации глушителя изменят звук двигателя, обычно делая его громче.
Увеличение высоты открытия клапана (подъема) за счет изменения профилей кулачков на распределительном валу или передаточного отношения рычага (подъема) коромыслов клапанов в двигателях с верхним расположением клапанов (OHV) или толкателей кулачков в двигателях с верхним расположением распредвала (OHC).
Оптимизация фаз газораспределения для повышения эффективности горения; это обычно увеличивает мощность в одном диапазоне рабочих оборотов за счет ее снижения в других. Обычно этого можно достичь, установив распределительный вал другого профиля.
Повышение степени сжатия за счет уменьшения размеров камеры сгорания, что позволяет более эффективно использовать развиваемое давление в цилиндре и приводит к более быстрому сгоранию топлива за счет использования поршней большей высоты сжатия или более тонких прокладок ГБЦ или использования фрезерного станка для «бритья» " Головка блока цилиндров . Высокие степени сжатия могут вызвать детонацию двигателя , если не высокооктановое топливо . используется
Принудительная индукция ; добавление турбокомпрессора или нагнетателя . Количество топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры, увеличивается за счет сжатия воздуха. Дополнительный выигрыш может быть достигнут за счет охлаждения сжатого всасываемого воздуха (сжатие воздуха делает его более горячим) с помощью промежуточного охладителя типа «воздух-воздух» или «воздух-вода» .
Использование топлива с более высоким содержанием энергии и добавление окислителя, такого как закись азота .
Использование топлива с лучшими характеристиками подавления детонации (гоночное топливо, E85, метанол, спирт) для увеличения опережения газораспределения.
Снижение потерь на трение за счет обработки движущихся частей с более низкими допусками, чем приемлемо для производства, или за счет замены деталей. В двигателях с верхним расположением клапанов это делается путем замены серийных коромысел на новые, включающие роликовые подшипники в ролике, контактирующем со штоком клапана.
Уменьшение вращающейся массы, состоящей из коленчатого вала , шатунов , поршней и маховика, для улучшения реакции дроссельной заслонки за счет меньшей инерции вращения и снижения веса автомобиля за счет использования деталей из сплава вместо стали.
Изменение характеристик тюнинга электронным способом, путем прошивки ЭМС смены . Этот чип-тюнинг часто работает, потому что современные двигатели рассчитаны на выработку большей мощности, чем требуется, которая затем снижается с помощью EMS, чтобы двигатель работал плавно в более широком диапазоне оборотов с низким уровнем выбросов. Это называется расстройкой и обеспечивает долговечность двигателей и возможность позже увеличить выходную мощность для моделей с фейслифтингом. В последнее время большую роль в перенастройке сыграли выбросы, и двигатели часто перенастраиваются на производство определенного количества углекислого газа по налоговым соображениям.
Снижение температуры под капотом для снижения температуры на впуске двигателя и увеличения мощности. Это часто делается путем установки теплоизоляции – обычно теплозащитного экрана, термобарьерного покрытия или другого типа управления теплом выхлопных газов – на выпускном коллекторе или вокруг него. Это обеспечивает отвод большего количества тепла из области под капотом.
Изменение расположения воздухозаборника, перемещение его от выхлопной и радиаторной систем для снижения температуры на впуске. Воздухозаборник можно переместить в места с более высоким давлением воздуха из-за аэродинамических эффектов , что приводит к эффектам, аналогичным принудительной индукции .

Выбор модификации зависит от желаемой степени повышения производительности, бюджета и характеристик двигателя, который необходимо модифицировать. Модернизация впуска, выпуска и чипа обычно входит в число первых модификаций, поскольку они самые дешевые и вносят достаточно общие улучшения. Например, замена распределительного вала требует компромисса между плавностью хода на низких оборотах двигателя и улучшением на высоких оборотах двигателя.

Определения

Капитальный ремонт

Капитально отремонтированный двигатель — это двигатель, который был снят, разобран, очищен, проверен, отремонтирован по мере необходимости и испытан в соответствии с процедурами, утвержденными заводским руководством по техническому обслуживанию . Процедура обычно включает хонингование , установку новых поршневых колец , подшипников , прокладок и сальников. Двигатель может быть отремонтирован до «новых пределов» или «пределов обслуживания» или их комбинации с использованием бывших в употреблении деталей, новых запчастей от производителя оригинального оборудования (OEM) или новых запчастей послепродажного обслуживания . Предыдущая история эксплуатации двигателя сохраняется, и он возвращается с нулевым количеством часов работы с момента капитального ремонта.

Производители запчастей для вторичного рынка часто являются поставщиками OEM-запчастей для крупных производителей двигателей. ^[4]

«Капитальный ремонт» состоит из замены компонентов внутри головки блока цилиндров без снятия двигателя с автомобиля, например, замена клапанов и коромысел. Это может включать в себя « работу клапана ». «Капитальный ремонт» включает в себя весь двигатель в сборе, при котором двигатель необходимо снять с автомобиля и перенести на стенд. Капитальный ремонт стоит дороже, чем капитальный.

«Новые пределы» — это посадки и допуски, утвержденные заводским руководством по техническому обслуживанию, с учетом которых изготавливается новый двигатель. Этого можно добиться, используя «стандартные» или утвержденные допуски «заниженного» и «завышенного» размера. «Пределы обслуживания» — это допустимые износные посадки и допуски, указанные в заводском руководстве по техническому обслуживанию, до которых новая деталь может ухудшиться, но при этом оставаться пригодным к использованию компонентом. Это также может быть достигнуто с использованием «стандартных» и утвержденных «заниженных» и «завышенных» допусков. ^[4]

Восстановленный

Восстановленные двигатели — это бывшие в употреблении двигатели, которые были переоборудованы в соответствии со спецификациями своего производителя. ^[5]

Используется сочетание новых и бывших в употреблении деталей, при этом, по крайней мере, блок цилиндров подлежит вторичной переработке, обычно после обезжиривания и очистки паром, его каналы для охлаждающей жидкости, масляные каналы и каналы очищаются, а также проверяются на наличие трещин и других дефектов. Высококачественный ремонт включает в себя хонингование цилиндров и, как правило, регулировку стандартного износа путем установки при необходимости подшипников, колец и других подобных подверженных износу компонентов немного большего размера, новых клапанных пружин и направляющих, притирки седел клапанов и иных мер, достаточно близких к рабочему состоянию двигателя. характеристики производителя. А еще лучше, при восстановлении могут быть установлены новые поршни и растачивание изношенных отверстий коленчатого и распределительного валов, чтобы можно было установить втулки большего размера.

Чертежи

Разработка проекта двигателя означает его создание в соответствии с точными проектными спецификациями, ограничениями и допусками, созданными его инженерами OEM.

Несмотря на это определение, этот термин часто в разговорной речи используется для достижения более высоких, чем заводские, допусков и характеристик, возможно, с индивидуальными спецификациями (как в гонках).

Общие цели включают в себя модернизацию двигателя для достижения номинальной мощности, предусмотренной конструкцией производителя, а также восстановление двигателя для оптимизации его производительности путем соблюдения строгих спецификаций производителя или их превышения. Компоненты, разработанные по чертежам, позволяют более точно сбалансировать возвратно-поступательные части и вращающиеся узлы, что снижает потери мощности из-за чрезмерных вибраций двигателя и других механических недостатков.

Когда это возможно, как в случае с гоночной командой, спонсируемой заводом, чертежи выполняются на компонентах, снятых с производственной линии перед нормальной балансировкой и окончательной отделкой. Детали, подвергшиеся механической обработке, недолитые и изготовленные с дефектами детали, отбраковываются, и отбираются только те, которые точно соответствуют спецификациям или допускают удаление лишнего материала. Рынок послепродажного обслуживания и частные лица должны работать с тем, что у них есть, или искать подходящие замены, которые можно привести в соответствие со спецификациями, следуя одним и тем же принципам.

История

Современный тюнинг двигателей был порожден сочетанием гоночных достижений, послевоенных хот-родов , а также передовой электроники и технологий, разработанных во время Второй мировой войны.

Инструменты

Электронный тестер зажигания «Igniscope» был произведен компанией English Electric в 1940-х годах, первоначально как «тип UED» для использования в военных целях во время Второй мировой войны . ^[6] Послевоенная версия, электронный тестер зажигания типа ZWA, рекламировалась как «первая в своем роде, использующая совершенно новую технику». ^[7]

В Игнископе использовалась электронно-лучевая трубка , что давало полностью визуальный метод диагностики. Его изобрела компания D. Napier & Son , дочерняя компания English Electric. ^[8] Igniscope был способен диагностировать скрытые и фактические неисправности как в катушках , так и в магнето системах зажигания, включая плохое соединение с аккумулятором, проблемы с точками и конденсатором, отказ распределителя и зазор в свече зажигания. ^[9] Одной из особенностей был контроль «загрузки», который делал скрытые неисправности более заметными.

свечей зажигания В руководстве UED указан порядок зажигания танков и автомобилей, используемых британскими вооруженными силами. ^[10]

См. также

Тюнинг автомобилей

Ссылки

^ Книги по автомобильным технологиям. «Управление двигателем: расширенный тюнинг» . Автомобильныетехкниги . Проверено 18 сентября 2023 г.
^ Книги по автомобильным технологиям. «Проектирование и настройка высокопроизводительных систем впрыска топлива» . АвтомобильТехКниги . Проверено 18 сентября 2023 г.
^ «Увеличивает ли больший корпус дроссельной заслонки мощность?» . 8 августа 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Мистер, мистер. «Терминология и стандарты капитального ремонта двигателей» . Мэттитак Сервисез, Инк . Проверено 20 августа 2011 г.
^ «Часто задаваемые вопросы по восстановленным газовым двигателям | Jasper Engines» . www.jasperengines.com . Проверено 29 апреля 2019 г.
^ Инструкции по эксплуатации, опубликованные The English Electric Company Ltd., Отдел промышленной электроники, Стаффорд.
^ Рекламная брошюра, стр. 2.
↑ Отредактировано г-ном Дж. Б. Робертсом, май 1948 г., примечание на странице 7 брошюры по модели ZWA.
^ Ранние военные и более поздние коммерческие инструкции.
^ Инструкция к УЭД-тестеру «Игнископ», Приложение 1.

[1] Книги по автомобильным технологиям. «Управление двигателем: расширенный тюнинг» . Автомобильныетехкниги . Проверено 18 сентября 2023 г.

[2] Книги по автомобильным технологиям. «Проектирование и настройка высокопроизводительных систем впрыска топлива» . АвтомобильТехКниги . Проверено 18 сентября 2023 г.

[3] «Увеличивает ли больший корпус дроссельной заслонки мощность?» . 8 августа 2019 г.

[mattituck1-4] Перейти обратно: ^а ^б Мистер, мистер. «Терминология и стандарты капитального ремонта двигателей» . Мэттитак Сервисез, Инк . Проверено 20 августа 2011 г.

[5] «Часто задаваемые вопросы по восстановленным газовым двигателям | Jasper Engines» . www.jasperengines.com . Проверено 29 апреля 2019 г.

[6] Инструкции по эксплуатации, опубликованные The English Electric Company Ltd., Отдел промышленной электроники, Стаффорд.

[7] Рекламная брошюра, стр. 2.

[8] Отредактировано г-ном Дж. Б. Робертсом, май 1948 г., примечание на странице 7 брошюры по модели ZWA.

[9] Ранние военные и более поздние коммерческие инструкции.

[10] Инструкция к УЭД-тестеру «Игнископ», Приложение 1.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]