Я вот уже более трех лет занимаюсь чип-тюнингом автомобилей и наконец решил рассказать о том, что это на самом деле такое, как делается, и почему это вообще возможно.
Итак у Вас появился автомобиль. По началу его динамические характеристики приносят радость и эйфорию, но потихоньку водитель привыкает к динамике, и порой ее начинает не хватать. Поверьте, это происходит у владельцев любых классов машин, как спокойных семейных автомобилей, так дорогих и мощных спорткаров. Какой бы машина не была быстрой, у владельца скорее всего возникнет желание сделать ее еще быстрее и динамичнее.
В этом на помощь приходят чип-тюнеры, чьими объявлениями пестрит весь интернет, и которые обещают небывалый прирост мощности без вмешательств в "железную" часть автомобиля. Ведь обещается, что машина поедет еще быстрее лишь после перепрограммирования ЭБУ - электронного блока управления двигателем, который отвечает за всю работу двигателя. При этом возникает закономерный вопрос, как это вообще возможно, ведь в конструктивную часть машины не вносятся никакие изменения, а мощность повышается. Сейчас я постараюсь рассказать, как это делается.
Что такое двигатель внутреннего сгорания? Это тепловая машина, преобразующая энергию сгорания топлива в механическую энергию. Современные ДВС в качестве топлива используют жидкие углеводороды: бензин, дизель, газ. При сжигании топлива образуется тепловая энергия, которая преобразуется в механическую. Именно механическая энергия крутит колеса и двигает автомобиль по дороге. Но так уж устроен наш мир, что идеальной тепловой машины, преобразующей все тепло без остатка в механическую энергию существовать не может, и у нее есть достаточно ограниченный КПД, который составляет для бензиновых двигателей порядка 30% и 40-45% для дизельного двигателя. Остальное тепло просто вылетает в выхлопную трубу и идет на нагрев самого двигателя. Таким образом сжигая топливо с мощностью, например 100 кВт, бензиновый двигатель выделяет лишь 30 кВт полезной механической мощности, которая приводит машину в движение.
Из этого становится понятным, что для того, чтобы повысить механическую мощность двигателя есть только два пути:
· повысить тепловую мощность, то есть сжигать больше топлива в единицу времени
· повысить КПД двигателя
Других вариантов повышения мощности просто не существует в природе.
Рассмотрим более подробно каждый их подходов. Допустим, мы хотим сжигать больше топлива в единицу времени, и логичным кажется просто повысить количество подаваемого топлива в цилиндр. Но тут возникает одно труднопреодолимое препятствие: для того, чтобы сжечь топливо ему необходим окислитель, то есть кислород, который содержится в нашей атмосфере. И для того, чтобы удвоить количество сжигаемого топлива, нужно удвоить количество подаваемого в цилиндры воздуха. Просто так залить много топлива в цилиндр не получится, оно не сгорит без достаточно количества кислорода и вылетит в трубу.
Но это не так просто, ведь если объем одного цилиндра 500 кубических сантиметра, и при атмосферном давлении в него за такт впуска зайдет точно не более 500 кубических сантиметра воздуха, и то это очень оптимистичная оценка, ведь отработавшие газы выводятся не до конца и остаются в цилиндре.
Тут следует оговориться, что на самом деле в общем случае в цилиндр при атмосферном давлении может заходить и больше воздуха, чем его объем, но это история для отдельного материала. По крайней мере на гражданских автомобилях это всегда так.
Получается, что есть два варианта повышения тепловой мощности: повысить максимальные обороты двигателя (при этом количество тактов впуска в единицу времени растет, а значит растет и количество сжигаемого топлива), либо установить систему принудительной подачи воздуха - турбину или компрессор (это позволит повысить количество сжигаемого воздуха за один такт).
Теперь о том, как возможно повысить КПД сгорания. Это возможно, путем точной настройки углов опережения зажигания ДВС. В общем случае, чем больше угол опережения зажигания (в разумных пределах), тем большее давление сгорающих газов достигается в цилиндре, и тем выше мощность. Эта тема нуждается в намного более подробном описании, поэтому ей будет посвящен отдельный материал.
Подведем итог. Для того, чтобы можно было повысить мощность двигателя, есть только два пути - повышение тепловой мощности и повышение КПД. Это возможно в небольших пределах даже без модификации двигателя при помощи программной настройки. Как это делается и почему автопроизводители не устанавливают максимальную мощностью прямо с завода, я расскажу в ближайшее время в следующей части.
Если Вам интересна данная тематика, и хочется узнать еще больше, то подписывайтесь и ставьте лайки. Новые интересные статьи не заставят себя долго ждать!