В книге содержится подробное руководство по тюнингу автомобиля, чтобы увеличить его мощность, улучшить управляемость и тормоза авто, а также внешний вид. Чтобы было профессионально. Содержание
Увеличиваем мощность двигателя
Самый простой способ — чип-тюнинг. Пойти по этому пути можно, только если двигатель имеет впрыск с электронным управлением. Никаких механических переделок не требуется, суть чип-тюнинга — в замене программы блока управления двигателем путем перепрограммирования. При этом изменяется алгоритм управления впрыском и опережением зажигания.
Этим способом мощность мотора можно поднять на 5-10%. Но не безболезненно — практикуемая в таких случаях отмена ограничения максимальных оборотов ведет к повышению износа двигателя, а увеличение подачи топлива на переходных режимах подразумевает увеличение его расхода. Наибольший эффект «чип-тюнинг» дает на турбированных двигателях, особенно на турбодизелях, где есть возможность повысить давление наддува.
А вот ставить распредвал с резко расширенными фазами впуска-выпуска на машину «на каждый день» не стоит. Дело не в значительном повышении расхода топлива из-за того, что фазы впуска и выпуска накладываются друг на друга, в результате чего часть свежего заряда вылетает в трубу. У такого двигателя максимальная мощность возрастает, но «внизу» мотор умирает, его надо постоянно крутить до максимума, а на обгонах приходится или переходить на три передачи вниз, или жечь сцепление. Единственный плюс — резкий старт с дымом резины: у таких моторов сумасшедший подхват. Согласитесь, это небольшая компенсация за увеличенный (иногда в два и более раза) расход бензина, снизившиеся надежность и ресурс, и необходимость мириться, что придется постоянно держать руку на рычаге коробки передач.
Более радикальная переделка — расточка головки цилиндров. При этом увеличивают проходные сечения впускных и выпускных каналов и устанавливают клапаны с увеличенным диаметром тарелок. Из-за возрастания массы клапанов нагрузки на привод механизма газораспределения увеличиваются, но не в такой степени, как при непомерном увеличении поднятия клапанов (спортивный распредвал). С точки зрения эффективности этот способ поднятия мощности превосходит все вышеописанные методы улучшения газообмена.
Свой вклад в уменьшение сопротивления на впуске вносит фильтр нулевого сопротивления. Хорошо зарекомендовали себя комбинированные (поролон+бумажный элемент+тканевая шторка) фильтры KN. Они хороши, что помимо снижения сопротивления обладают большей степенью фильтрации, в результате чего увеличивается срок службы мотора. Да и срок службы такого фильтра больше, чем бумажного: засорился — снял, промыл — и вперед!
К сожалению, улучшение мощности приводит к повышению нагрузок на двигатель, как механических, так и тепловых. Снизить последние можно улучшением теплообмена. Самый простой способ — использование более густого масла — может помочь лишь в том случае, если мотор прошел не самую глубокую доработку или если его работа в предельных режимах будет крайне редка. В прочих случаях приходится заменять радиаторы (масляный и водяной) на узлы с большей теплорассеивающей способностью.
Повышенные механические нагрузки действуют в первую очередь на детали цилиндро-поршневой группы. И если блок цилиндров и коленвал имеют приличный запас прочности, то другим деталям достается по максимуму. Особенно страдают поршни и кольца. Им и так приходится несладко, а тут резко возросшие ускорения из-за повышенных оборотов, большая тепловая нагрузка и главное — рост давления в цилиндрах. Из-за этого поршни часто прогорают, не выдержав и одной десятой того срока службы, на который были рассчитаны.
К содержанию
Как форсировать двигатель по максимуму
Перечисленные выше способы форсировки двигателя позволяют повысить его мощность раза в полтора. Если этого мало, придется принимать более радикальные меры.
Самый простой способ повышения мощности двигателя — это увеличение его рабочего объема, т. е. форсирование по литражу. Больше объем — больше смеси сгорает — выше мощность. Но «простой» в данном случае следует понимать как эффективный, но не буквально, поскольку переделывать или менять придется практически все основные детали, создавая новый мотор.
Для расточки нужен специальный станок, чтобы сохранить геометрию гильз и их взаимное расположение. Но станок — это не все. Для получения необходимого качества зеркала цилиндров после расточки их необходимо подвергнуть хонингованию. Процедура не сложная, нужен хонинговальный станок и хон — нечто вроде шлифовальной головки, которая создает на стенках цилиндров сетку перекрещивающихся под определенным углом микроцарапин, в которых удерживается масло. Помимо замены поршней и колец — расточка блока подразумевает корректировку формы и объема камер сгорания в головке — чтобы они соответствовали изменившимся габаритам и форме днищ поршней.
Повысить отзывчивость мотора можно, уменьшив инерцию кривошипно-шатунного механизма, для этого его надо облегчить, сняв «лишний» металл с противовесов коленвала и с маховика (что дает облегченный маховик). Мощность двигателя при этом не увеличится, но раскручиваться до максимальных оборотов он будет быстрее. Правда, появится болезненная реакция на изменение нагрузки. Кроме того, возрастут вибрации двигателя. После такой операции необходимо провести тщательную динамическую балансировку коленвала, для маховика достаточно статической.
Чтобы обеспечить высокое давление наддува потребуется компрессор. Он может приводиться механической передачей от коленвала или установленной на том же валу турбиной, размещенной в выпускном тракте. Первый вариант называют механическим нагнетателем (supercharger), второй — турбокомпрессором (turbocharger).
Турбонагнетатели конструктивно проще, но не без недостатков — сложность регулировки давления, медленный отклик на нажатие педали газа, невысокая долговечность, требовательность к качеству масла. Механические нагнетатели сложнее, но перечисленных недостатков не имеют. Основное достоинство — мгновенный отклик, более ровная характеристика крутящего момента и прирост мощности преимущественно на низких и средних частотах вращения двигателя, что благотворно сказывается на его эластичности.
При высоких давлениях наддува возникает ещё одна проблема. Дело в том, что заталкиваемая нагнетателем в цилиндры под давлением смесь перегревается, из-за теплового расширения снижается ее плотность, уменьшается количество кислорода, подаваемого в цилиндры, и двигатель теряет мощность. Чтобы спасти положение придется ставить интеркулер — промежуточный охладитель наддуваемого воздуха — типа «воздух-воздух» или «вода-воздух» (как-бы радиатор наоборот).
Выхода два. Первый — снижение начальной степени сжатия — приводит к потере мощности. Второй — использование другого топлива. Топлива, обеспечивающие отсутствие детонации при степени сжатия 17-18, готовятся специально и содержат такие компоненты, как метанол, бензол, ацетон. Или взять такую взрывоопасную жидкость, как нитрометан! Но это — экзотика, удел соревнований категории Top Fuel и профессиональных гонщиков.
Последний способ радикального улучшения скоростных и динамических характеристик машины — установка нового, более мощного мотора.
Главное «но» при этом — такие агрегаты тяжелее стандартных, что резко ухудшает управляемость автомобиля. Кроме того, нелишне выяснить, поместится ли новый двигатель в моторный отсек. Рассчитывать перекомпоновку подкапотного пространства с изменившимися точками крепления мотора желательно не «методом тыка». А заодно надо прикинуть, как потом будете вносить изменения в техпаспорт — эта задачка сложнее любых изменений под капотом.
К содержанию
Тюнинг трансмиссии и тормозов
Вы — обладатель мотора, имеющего большую мощность, чем стандартный. Можно наслаждаться визгом дымящихся покрышек при резком старте? Погодите радоваться — в машине все взаимосвязано. И увеличившаяся мощность двигателя сказывается на трансмиссии, которая дополнительной нагрузки может не выдержать.
А как выяснить, на что способна трансмиссия вашего автомобиля — коробка, ведущий мост или мосты? Для этого следует знать основной параметр трансмиссии — проходной момент. Пока он больше или равен крутящему моменту двигателя, — все в порядке. Причины для беспокойства появляются, когда максимальный крутящий момент двигателя превосходит проходной момент коробки. Незначительное превышение лишь сокращает ресурс. Но если оно достигает полутора раз, шестерни будут работать практически без запаса прочности и о ресурсе можно забыть.
Как видим, в случае форсировки мотора необходима ревизия трансмиссии, а замена сцепления — неминуема. А раз приходится идти на крайние меры, напрашивается вопрос: а не усовершенствовать ли попутно трансмиссию, сделав ее более приспособленной к спортивному стилю вождения?
Гонки выигрывает тот, кто быстрее переключает передачи. Конечно, городские улицы — не гоночная трасса, но возможность быстрого переключения передач может пригодиться. Для этого придется заменить синхронизаторы в коробке на кулачковые муфты, которые позволяют сократить промежутки времени, необходимые для перехода с одной передачи на другую. Кроме того, компактные габариты муфт по сравнению с синхронизаторами дают возможность втиснуть в коробку еще одну пару шестерен и сделать таким образом из пятиступенчатой трансмиссии — шестиступенчатую.
Если вы — любитель проходить повороты с визгом шин, явно нелишней покажется замена стандартного дифференциала на дисковый или кулачковый, так называемые дифференциалы повышенного трения. Их изюминка — в рациональном распределении крутящего момента по колесам, что позволяет лучше контролировать авто даже при вывешивании колеса в повороте и пройти его с большей скоростью. В этом задача любого тюнинга трансмиссии — обеспечить полную реализацию возможностей двигателя.
Самый эффективный метод повышения тормозной динамики — полная замена стандартной системы, от главного тормозного цилиндра и суппортов рабочих механизмов до дисков. Существует много фирм, предлагающих подобные тюнинговые комплекты. Но впихнуть на место увеличенные тормозные диски не всегда удается без увеличения диаметра колес, а последнее иногда бывает нежелательным из соображений сохранения стандартной внешности автомобиля.
Разумеется, при агрессивном вождении тормозная система работает с повышенной нагрузкой. Следовательно, неизбежен перегрев дисков, резко снижающий эффективность торможения. Выход один — установка вентилируемых тормозных дисков. Но даже эффективные трансмиссия и тормоза управляемость машины улучшают ненамного. Чтобы машина стала более послушной не обойтись без изменений в ходовой части.
К содержанию
Улучшение управляемости и внешнего вида
Двигатель форсирован, коробка подобрана, тормоза усилены… Не торопитесь. Ваше авто способно ездить быстро, но пока только по прямой. Для придания машине соответствующей управляемости придется заняться ходовой частью, в первую очередь — подвеской.
Улучшение характеристик подвески может идти только в одном направлении: устранение компромиссов, на которые конструкторам пришлось пойти ради обеспечения пассажирам комфорта. Когда стоит выбор — комфорт или возможность лучше держать дорогу — удобствами придется пожертвовать.
Улучшению управляемости и повышению устойчивости автомобиля в поворотах способствуют более жесткие пружины подвески. Последнее слово в этой области — двухсекционные узлы, состоящие из двух пружин: сверхжесткой верхней и мягкой нижней. Это решение улучшает контакт колеса с дорогой: разгруженное в повороте колесо не «зависает» над поверхностью, а под воздействием нижней пружины прижимается к асфальту.
Чтобы уменьшить крен машины, ведущий к «зависанию» колес в повороте, устанавливают новые, более жесткие стабилизаторы поперечной устойчивости. При их установке «ужесточается» работа всей подвески. Если готовы это стерпеть, можно заменить резинометаллические шарниры подвески на стальные сферические. Это повысит управляемость, вот только существенно снизит комфорт.
Такие узлы выпускаются многими компаниями, стоят недорого, а эффект достаточно велик. В случае радикального тюнинга, сопряженного с многократным увеличением мощности, скорее всего придется заняться усилением кузова машины. Это косынки и распорки, места установки которых подсказаны раллийным опытом эксплуатации данной модели автомобиля. Можно пойти дальше, установив трубчатые усилители днища. Самым экстремальным решением является вварной каркас безопасности, подобный гоночному, но его применение вряд ли можно рекомендовать для машины повседневной эксплуатации.
Получившийся после всех переделок «волк в овечьей шкуре» внешне от оригинала отличаться почти не будет. Но если нужно придать автомобилю внешнюю индивидуальность — есть множество наборов, позволяющих изменить (радикально или не слишком) дизайн машины. Причем зачастую такие узлы и детали могут прямо или косвенно влиять на ее ходовые качества.
Хороший пример — аэродинамический обвес: спойлеры, юбки, антикрылья, дефлекторы. Эти пластиковые детали, помимо придания машине спортивного облика, увеличивают прижимающую силу, действующую на колеса. Некоторые из них — передний и задний спойлеры, накладки, сглаживающие переходы кузовных деталей — способствуют снижению аэродинамического сопротивления. Но только, когда обвес был профессионально проработан в аэродинамической трубе. Особенно это справедливо для задних спойлеров, изменение расположения которых на какие-то пару сантиметров может дать результат, противоположный желаемому.
Заботясь о ходовых качествах машины, не стоит забывать о комфорте. Скрасить пребывание в автомобиле, лучше почувствовать его — помогут фирмы, выпускающие аксессуары для тюнинга салона: спортивные сиденья, рулевые колеса, ручки КПП… Выбор зависит от финансовых возможностей и вкуса владельца.
Несколько слов о безопасности. Допустить ошибку за рулём тюнингованного авто проще, чем сидя за рулем стандартной машины. Поэтому лучше, если ремни безопасности будут четырехточечными. Не помешает система аварийного пожаротушения: от полноценной для гоночных автомобилей до простого подкапотного огнетушителя, автоматически срабатывающего при повышении температуры. Не вредно дополнительно выделить машину. Например, за счет раскраски или обклейки пленкой. Какие методы использовать при «доработке» машины — решать вам.