Тюнинг двигателя - Engine tuning

Старинное оборудование для испытаний двигателей, которое может проверить момент зажигания, задержка зажигания, коллекторный вакуум и выхлопных газов

Тюнинг двигателя это корректировка или модификация двигатель внутреннего сгорания или же Блок управления двигателем (ECU), чтобы обеспечить оптимальную производительность и увеличить выходную мощность, экономичность или долговечность двигателя. Эти цели могут быть взаимоисключающими; двигатель может быть изменен в отношении выходной мощности в обмен на лучшую экономичность или более длительный срок службы двигателя за счет уменьшения нагрузки на компоненты двигателя.

Настройка может включать в себя широкий спектр регулировок и модификаций, таких как обычная настройка карбюратор и система зажигания к значительному ремонту двигателя. Настройка двигателя может включать в себя пересмотр некоторых проектных решений, принятых при разработке двигателя.

Установка холостого хода, соотношение воздух-топливо Баланс карбюратора, зазоры между свечами зажигания и распределителя, а также угол опережения зажигания были регулярными задачами технического обслуживания старых двигателей и являются последними, но важными шагами в настройке гоночного двигателя.[требуется разъяснение ] На современных двигателях, оснащенных электронным зажиганием и впрыском топлива, некоторые или все эти задачи автоматизированы, но они по-прежнему требуют периодической калибровки.

Тюнинг двигателя

Термин «настройка» обычно обозначает текущее обслуживание двигателя в соответствии со спецификациями производителя. В соответствии с рекомендациями производителя необходимо периодически выполнять настройку, чтобы автомобиль работал должным образом. Современные автомобильные двигатели обычно требуют небольшого количества настроек в течение примерно 250 000 километров (160 000 миль) или 10 лет жизни. Это может быть связано с улучшением производственного процесса, в котором недостатки и ошибки были уменьшены за счет автоматизации компьютера, а также значительным улучшением качества расходных материалов, таких как доступность синтетическое моторное масло.

Настройки могут включать следующее:

Период, термин "Настройка итальянского "означает вождение мощного автомобиля, такого как Феррари механики заканчивают настройку, чтобы сжечь скопившийся углерод.

Чип-тюнинг

Современные двигатели оснащены система управления двигателем (EMS) / Блок управления двигателем (ECU), который можно настроить на разные настройки, обеспечивая разные уровни производительности. Производители часто выпускают несколько двигателей, которые используются в более широком диапазоне моделей и платформ. Это позволяет производителям продавать автомобили на разных рынках с разными правилами, не тратя деньги на разработку и проектирование различных двигателей, соответствующих этим правилам. Это также позволяет использовать один двигатель, настроенный для конкретного рынка покупателя, несколькими брендами.

Переназначение

Переназначение - простейшая форма настройки двигателя на первом этапе; это выполняется в основном на с турбонаддувом автомобили, содержащие современные Блок управления двигателем (ЭБУ). Почти все современные автомобили имеют ЭБУ, в основном поставляемые Bosch или же Delphi Technologies. ЭБУ имеет прошивка который контролирует различные параметры, при которых работает двигатель. 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 ставят приоритет мощности или крутящего момента, что означает, что можно повысить производительность двигателя, переназначив ECU.

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 получить больше мощности от двигателя, внеся несколько изменений в заводское программное обеспечение, прочитав и отредактировав заводскую прошивку из ЭБУ с помощью специальных инструментов, подключенных к бортовая диагностика (OBD) порт. Инструменты могут быть подключены к порту OBD на любом автомобиле для чтения заводской файл что сохранено на 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 угол зажигания, регулируются до безопасных пределов, установленных экспертом, поэтому разблокированная производительность не ставит под угрозу безопасные уровни надежности, расхода топлива и выбросы. Карта может быть настроена для использования в городе, для работы на трассе или для общей карты, дающей мощность во всем диапазоне линейным образом. После настройки отредактированный файл записывается обратно в ЭБУ с помощью тех же инструментов, которые использовались для первоначального чтения, после чего двигатель проверяется на работоспособность, уровень дыма и любые проблемы. Точная настройка выполняется в соответствии с обратной связью, в результате чего двигатель работает лучше и эффективнее.

Переназначение может увеличить температуру выхлопные газы.

Настройка производительности

Настройка производительности - это настройка двигателя для автоспорт. Многие такие автомобили, возможно, никогда не будут участвовать в соревнованиях, но созданы для демонстрации или отдыха. В этом контексте выходная мощность, крутящий момент, и отзывчивость двигателя имеют первостепенное значение, но также важны надежность и топливная экономичность. В гонках двигатель должен быть достаточно сильным, чтобы выдерживать дополнительную нагрузку на него, и автомобиль должен иметь достаточно топлива, поэтому он часто намного сильнее и имеет более высокие характеристики, чем массовая конструкция, на которой он может быть основан. В коробка передач, карданный вал и другие передающие нагрузки трансмиссия компоненты могут нуждаться в доработке, чтобы выдерживать нагрузку от повышенной мощности.

Есть много методов, которые можно использовать для увеличения мощности и / или эффективности двигателя. Этого можно добиться, изменив топливовоздушная смесь втягивается в двигатель, изменяя статические или динамические коэффициент сжатия двигателя, изменяя используемое топливо (например, более высокое октан, различные виды топлива или химические составы), впрыск воды или метанол, изменяя время и продолжительность событий воспламенения, а также сжимая всасываемый воздух. Измерители состава топливовоздушной смеси используются для точного измерения количества топлива в смеси. Вес топлива влияет на характеристики автомобиля, поэтому экономия топлива (а значит, и эффективность) является конкурентным преимуществом.

Способы увеличения мощности включают:

  • Увеличение объем двигателя одним или обоими из двух методов: "скучный "- увеличение диаметра цилиндры и поршни, или "поглаживанием" - с помощью коленчатый вал с большим броском.
  • Использование карбюраторов большего размера или нескольких карбюраторов для создания более контролируемой топливно-воздушной смеси для сгорания и более плавной подачи ее в двигатель. Впрыск топлива чаще используется в современных двигателях и может быть модифицирован аналогичным образом.
  • Увеличение размера тарельчатые клапаны в двигателе, уменьшая таким образом ограничение на пути попадания топливно-воздушной смеси в цилиндр и выходящих из него выхлопных газов. С помощью несколько клапанов на цилиндр приводит к тому же эффекту, хотя часто бывает труднее установить несколько небольших клапанов, чем иметь более крупные отдельные клапаны из-за клапанная передача требуется. 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 меньших впускных клапана.
  • Использование большего размера, более гладкое, менее искаженное впускной коллектор и выпускные коллекторы помогает поддерживать скорость газов. Порты в крышка цилиндра можно увеличивать и сглаживать, чтобы соответствовать. Это называется соединение ГБЦ. Коллекторы с крутыми поворотами вынуждают воздушно-топливную смесь разделяться с высокими скоростями, потому что топливо плотнее воздуха.
  • Большее отверстие может проходить через вытяжная система с использованием труб большого диаметра и низкого обратное давление глушители, и через система впуска с большим диаметром воздушные камеры и высокий расход, высокая эффективность воздушные фильтры. Модификации глушителя изменят звук двигателя, обычно делая его громче.
  • Увеличение высота открытия клапана (подъем) путем изменения профилей кулачков на распредвал или рычаг (подъем) передаточное число коромысел клапана в верхний клапан (Двигатели OHV (), или кулачковые подписчики в верхняя камера (OHC) двигатели.
  • Оптимизация фаз газораспределения для повышения эффективности сжигания; это обычно увеличивает мощность в одном диапазоне рабочих Об / мин за счет уменьшения его у других. Обычно это достигается установкой распредвала с другим профилем.
  • Повышение коэффициент сжатия за счет уменьшения размера 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 прокладки головки блока цилиндров или используя фрезерный станок "сбрить" крышка цилиндра. Высокая степень сжатия может вызвать стук двигателя пока не высокооктановое топливо используются.
  • Принудительная индукция; добавление турбокомпрессор или нагнетатель. Воздушно-топливная смесь, поступающая в цилиндры, увеличивается за счет сжатия воздуха. Дальнейшие выгоды могут быть достигнуты путем охлаждения сжатого всасываемого воздуха (сжатие воздуха делает его более горячим) с помощью воздух-воздух или же воздух-вода интеркулер.
  • Использование топлива с более высоким содержанием энергии и добавление окислитель Такие как оксид азота.
  • Использование топлива с лучшими характеристиками подавления детонации (гоночное топливо, E85, метанол, спирт) для увеличения опережения времени.
  • Снижение потерь на трение за счет механической обработки движущихся частей с меньшими допусками, чем было бы приемлемо для производства, или путем замены деталей. В двигателях с верхним расположением клапанов это делается путем замены серийных коромысел на замену, включающую роликовые подшипники в ролике, контактирующем со штоком клапана.
  • Уменьшение вращающейся массы, составляющей коленчатый вал, шатуны, поршни, и маховик для улучшения отклика дроссельной заслонки за счет меньшей инерции вращения и уменьшения веса автомобиля за счет использования деталей из сплава вместо стали.
  • Электронное изменение характеристик настройки путем изменения прошивка из EMS. Этот чип-тюнинг часто работает, потому что современные двигатели рассчитаны на выработку большей мощности, чем требуется, которая затем снижается системой EMS, чтобы двигатель работал плавно в более широком диапазоне. Об / мин диапазон, с низким уровнем выбросов. Это называется изменением настройки и обеспечивает долговечные двигатели и возможность увеличения выходной мощности позже для моделей с подтяжкой лица. В последнее время выбросы сыграли большую роль в дестабилизации, и двигатели часто меняют настройку для получения определенного выброса углерода по налоговым причинам.
  • Понижение температуры под капотом для понижения температуры на впуске двигателя, что увеличивает мощность. Часто это делается путем установки теплоизоляции - обычно теплозащитного экрана, термобарьерное покрытие или другой тип управление вытяжным теплом - на выпускном коллекторе или вокруг него. Это обеспечивает отвод большего количества тепла из области под капотом.
  • Измените расположение воздухозаборника, отодвиньте его от выхлопной системы и радиатора, чтобы снизить температуру на впуске. Забор можно перенести в районы, где есть более высокое давление воздуха из-за аэродинамических эффектов, что приводит к эффектам, подобным принудительная индукция.

Выбор модификации зависит от желаемой степени улучшения характеристик, бюджета и характеристик модифицируемого двигателя. Обновления системы впуска, выпуска и чипа обычно входят в число первых модификаций, поскольку они являются самыми дешевыми и вносят разумные общие улучшения. Например, смена распределительного вала требует компромисса между плавностью хода на низких оборотах двигателя и улучшениями на высоких оборотах.

Определения

Капитальный ремонт

Отремонтированный двигатель - это двигатель, который был снят, разобран, очищен, осмотрен, отремонтирован по мере необходимости и испытан с использованием заводское руководство по эксплуатации утвержденные процедуры. Процедура обычно включает оттачивание, новый поршневые кольца, подшипники, прокладки и сальники. Двигатель может быть отремонтирован до «новых пределов» или «пределов обслуживания» или их комбинации с использованием использованных деталей, новых производитель оригинального оборудования (OEM) запчасти или новые вторичный рынок части. История предыдущей эксплуатации двигателя сохраняется и возвращается с нулевым количеством часов с момента капитального ремонта.

Производители запчастей часто являются OEM-поставщиками запчастей для крупных производителей двигателей.[1]

«Капитальный ремонт» состоит из замены компонентов внутри головки блока цилиндров без снятия двигателя с автомобиля, например, замены клапана и коромысла. Он может включать "работа клапана ».« Капитальный ремонт »состоит из всего двигателя в сборе, что требует снятия двигателя с транспортного средства и перемещения его на моторный стенд. Капитальный ремонт стоит больше, чем капитальный ремонт.

«Новые пределы» - это утвержденные заводским руководством по эксплуатации посадки и допуски, с которыми производится новый двигатель. Это может быть достигнуто с помощью «стандартных» или утвержденных допусков «заниженный» и «завышенный». «Пределы обслуживания» - это допустимые посадки и допуски на износ, указанные в заводском руководстве по эксплуатации, до которых деталь с новыми ограничениями может ухудшиться и по-прежнему оставаться пригодным для использования компонентом. Это также может быть выполнено с использованием «стандартных» и утвержденных допусков «заниженный» и «завышенный».[1][2]

Восстановленный

Восстановление означает двигатель, собранный в соответствии с заводскими спецификациями. Иногда покупатель может расценить это как использование новых запчастей, но это не всегда так. По крайней мере цилиндрический блок будет использован. Качественный ремонт часто включает установку новых поршней и расточку отверстий коленчатого и распределительного валов. Восстановленные двигатели - это двигатели, которые были повреждены, они отправляются в механические цеха для восстановления в соответствии со спецификациями производителя.[3] Восстановленные двигатели часто называют двигателями Reman.

Чертеж

Чертеж Двигатель означает создание его в точном соответствии с проектными спецификациями, ограничениями и допусками, установленными его OEM-инженерами или другими пользователями, например, для высокопроизводительного гоночного или тяжелого промышленного оборудования.

Поскольку у немногих есть возможность на самом деле разработать план, а также из-за денежного стимула утверждать, что кто-то выполнил работу, многие люди пришли к выводу, что чертеж только означает, что все спецификации перепроверены. Серьезные усилия по созданию чертежей приводят к получению допусков, превышающих заводские, возможно, с пользовательскими спецификациями, соответствующими применению. Общие цели включают в себя переработку двигателя для достижения номинальной мощности для конструкции его производителя и восстановление двигателя, чтобы сделать его более мощным по сравнению с заданной конструкцией. Чертежи компонентов позволяют более точно балансировка деталей, совершающих возвратно-поступательное движение и вращающиеся узлы, поэтому меньшая мощность теряется из-за чрезмерных вибраций двигателя и других механических недостатков.

В идеале создание чертежей выполняется на компонентах, снятых с производственной линии, до нормальной балансировки и чистовой обработки. Если готовые компоненты имеют чертеж, есть риск, что дальнейшее удаление материала ослабит их. Снижение веса компонентов, как правило, является преимуществом при условии сохранения баланса и достаточной прочности, а более точная обработка, как правило, усиливает деталь за счет устранения точек напряжения. Во многих случаях тюнеры производительности могут работать с готовыми компонентами.

История

Тестер системы зажигания «Igniscope» с отсутствующей трубкой дисплея и внешним кожухом.

Тюнинг двигателя возник с развитием ранних гоночных автомобилей и в послевоенное время. хотрод движение.

Инструменты

Электронный тестер зажигания «Игнископ» производства Английский Электрический в 1940-х годах первоначально как «тип UED» для военного использования во время Вторая Мировая Война.[4] Послевоенная версия электронного тестера зажигания типа ZWA рекламировалась как «первая в своем роде, использующая совершенно новую технику».[5]

Игнископ использовал электронно-лучевая трубка, дающий полностью визуальный метод диагностики. Это было изобретено Д. Напье и сын, дочерняя компания English Electric.[6] Igniscope был способен диагностировать скрытые и фактические неисправности как в катушка и магнето системы зажигания, включая плохое соединение с аккумулятором, проблемы с точками и конденсатором, неисправность распределителя и зазор свечи зажигания.[7] Одной из функций был контроль «загрузки», делавший скрытые неисправности более заметными.

В руководстве UED есть свеча зажигания. порядок стрельбы танков и автомобилей, используемых британскими вооруженными силами.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б MR, MR. «Терминология и стандарты капитального ремонта двигателя». Mattituck Services, Inc. Получено 20 августа 2011.
  2. ^ MR, MR. «Терминология и стандарты капитального ремонта двигателя». Mattituck Services, Inc. Получено 20 августа 2011.
  3. ^ "Часто задаваемые вопросы о восстановленных газовых двигателях | Двигатели Jasper". www.jasperengines.com. Получено 2019-04-29.
  4. ^ Руководства по эксплуатации опубликованы The English Electric Company Ltd., Департамент промышленной электроники, Стаффорд.
  5. ^ Рекламная брошюра, страница 2
  6. ^ Отредактировано г-ном Дж. Б. Робертсом, май 1948 г., примечание на странице 7 брошюры по модели ZWA.
  7. ^ Ранние военные и более поздние коммерческие руководства по эксплуатации
  8. ^ Инструкция к тестеру УЭД "Игнископ", Приложение 1