Как увеличить мощность двигателя?

Чтобы увеличить мощность двигателя, в первую очередь необходимо увеличить количество топливовоздушной смеси, сгораемой в нём в единицу времени, а так же увеличить эффективность этого процесса. Это цель, которой можно добиваться разными способами.

Увеличить количество поступающий в цилиндры топливовоздушной смеси можно различными способами, которые можно применять отдельно или в совокупности:

• увеличение рабочего объёма двигателя за счёт замены блока/гильз/расточки цилиндров до большего диаметра и/или замены коленвала на коленвала в большим радиусом кривошипа (а равно и с большим ходом поршня);

• доработка фаз газораспределения за счёт изменения профиля кулачков распределительных валов в сторону увеличения подъёма клапана и продолжительности его открытия, что позволит повысить наполняемость цилиндра, особенно на высоких оборотах двигателя (а повышение рабочих оборотов при сохранении или увеличении наполняемости цилиндров позволит сжигать больше топливовоздушной смеси в единицу времени, что нам и требуется);

• даработкой каналов ГБЦ, увеличением диаметра клапанов, доработкой формы клапанов и их сёдел, доработкой камеры сгорания, чтобы снизить аэродинамические потери, улучшив наполняемость и продувку цилиндров;

• снижение аэродинамического сопротивления впускной и выпускной систем;

• настройка резонансных характеристик впускной системы для достижения резонансной продувки цилиндров на требуемых оборотах за счёт длины и формы впускных коллекторов, объёма и формы ресивера, замена монодроссельной системы впуска на блок индивидуальных дроссельных заслонок;

• настройка резонансных характеристик выпускной системы для тех же целей за счёт изменения формы и размеров выпускного коллектора, формы и расположения резонатора и т.д.;

• установка систем принудительного наддува топливовоздушной смеси, как турбокомпрессоры или приводные нагнетатели разных типов, в том числе сложные гибридные системы этих агрегатов, которые призваны создавать избыточное давление во впускной системе для увеличения наполнения цилиндров.

Повышение эффективности сжигания топливовоздушной смеси обычно добиваются следующими способами:

• повышением степени сжатия (что ведёт к повышению термической эффективности сгорания) за счёт уменьшения объёма камеры сгорания (фрезеровка ГБЦ, изменение формы поршней), но требует и повышения октанового числа топлива для избежания возможной детонации;

• улучшение смесеобразования путём гомогенизации топливовоздушной смеси и оптимизации тайминга смесеобразования, за счёт доработки камеры сгорания и систем впрыска/распыления топлива, в том числе за счёт перехода на непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания;

• настройка программы управления двигателем для правильного смесеобразования и оптимального времени воспламенения во всех возможных рабочих режимах;

• переход на топливо с более высокой теплотворной способностью и/или требующего для окисления меньшего количества атмосферного воздуха.

Кроме того, немаловажным направление доработкой двигателя является облегчение, балансировка и развесовка некоторых вращающихся и поступательно движущихся деталей, что позволит снизить момент инерция подвижных частей двигателя, избавиться и паразитных вибраций, снижающих КПД двигателя, снизить инерционные нагрузки на нагруженные детали и добиться стабильной работы на более высоких рабочих оборотах. На это же работает и снижение трения в ЦПГ за счёт установки более тонких поршневых колец, доработка подшипников и системы смазки, замена масла.

Все эти мероприятия в той или иной мере потянут за собой необходимость замены или доработки многих узлов и агрегатов двигателя, чтобы они могли работать на более высоких оборотах, с более высокими температурами, давлением, кинетическим нагрузками, обеспечивать подачу достаточного количества топлива, эффективно охлаждать и смазывать двигатель. И неизбежно надо быть готовым к некоторому снижению надёжности и ресурса двигателя, если доработки значительные.

Выбор оптимальных методом форсирования двигателя зависит от особенностей исходного агрегата, поставленной цели и имеющегося бюджета, тем более, что форсировка двигателя потребует доработок сцепления, трансмиссии, тормозной системы, а в идеале и всего остального, что требуется для безопасной реализации потенциала более мощного двигателя. Мощность исходного двигателя можно поднять всего на 5% легкими доработками впуска/выпуска или перепрошивкой программы, а можно увеличить в разы, даже в десяток раз - было бы желание, средства и понимание, зачем это надо.