Маловато будет. Стоит ли добавлять лошадиных сил мотору?

Каждый год производители грузовиков выпускают новые модели. Во многих из них используются проверенные временем двигатели внутреннего сгорания. Зачастую это те же моторы, что применялись в предыдущих сериях, но с увеличенной мощностью. Однако не каждый потребитель может позволить себе купить новую машину, а мысли о том, что их грузовикам не хватает динамики, особенно на затяжных подъёмах, всё чаще приходят в голову.

Как это сделано?

Что делает опытный водитель, когда задумывает улучшить характеристики своей «рабочей лошадки»? Правильно, советуется с мудрыми механиками, мотористами или другими водителями, имеющими опыт решения такой же проблемы. Но, к сожалению, большая часть прибегает к помощи «Ок, Google». А интернет по запросу об увеличении мощности двигателя выдаёт массу разнообразных предложений. И далеко не все из них безопасны для мотора.

Но прежде чем разбираться в вариантах форсирования двигателей, давайте сначала поймём принцип, по которому производители закладывают мощность в силовые агрегаты.

«Способов повышения числа лошадиных сил и крутящего момента довольно много. Это может быть установка более производительной турбины, изменение степени сжатия, системы газораспределения, корректировка настроек электронного блока управления и т. д. Если двигатель изначально был дефорсирован под конкретную модификацию, то повышения мощностных и силовых характеристик можно достигнуть перенастройкой программы блока управления ДВС. Таким образом, производитель формирует на базе одного двигателя широкий ассортимент комплектаций автомобилей под нужды конкретных клиентов и устанавливает гибкие границы ценового диапазона.
Если речь идёт о выпуске двигателя новой модели или модификации, то здесь повышение мощности и изменение кривой крутящего момента может достигаться за счёт использования более высокотехнологичных материалов, конструктивных изменений впрыска, алгоритмов работы турбины, параметров блока управления и т. д. Однако нужно понимать, что новые модели двигателей разрабатываются не ради увеличения мощности как таковой, а в большей степени для достижения баланса характеристик: снижения веса, расхода топлива, уровня шума, загрязняющих выбросов, а также для того, чтобы создать более экономичный агрегат, соответствующий последним экологическим стандартам. Задачи кратного увеличения мощности, скажем, 5-литрового дизеля не стоит, поскольку для той транспортной ниши, где он используется, силовые агрегаты с 350-400 лошадиными силами не нужны, это избыточная мощность для 12-18 тонн. Если речь идёт о моделях С и Е-серии, класс грузовиков с полной массой от 33 тонн и более, то здесь действительно необходима мощность в несколько сотен «лошадей» при низких оборотах. Для таких задач у ISUZU, например, есть турбодизели объёмом 15 681 см 3 мощностью 400 л. с. при 1800 об/мин. Таким образом у производителя формируется собственная линейка силовых агрегатов под разные классы авто», — объясняют технические специалисты АО «Исузу Рус».

«Инженеры-проектировщики при разработке и конструировании двигателя стараются заложить в него такие параметры, чтобы было правильное соотношение топливной экономичности, ресурса, мощностных характеристик. Зачастую при увеличении одного из вышеуказанных параметров другие снижаются. Производители двигателей применяют практику разного программного обеспечения для системы управления одного и того же двигателя. Благодаря этому можно изменить мощностные характеристики под требуемые параметры, к примеру, один и тот же двигатель с наддувом может «выдавать» совершенно разное количество л. с. и Н•м. Существуют разные «прошивки» двигателей для разных условий эксплуатации, по сути, они не изменяют мощность двигателя, но сильно облегчают эксплуатацию транспорта в тяжёлых условиях», — добавляет генеральный директор ООО «Джак Автомобиль» Ли Вэньмин.

Ла-ла-ла-ла, а мне всё мало

Итак, по сути любой двигатель имеет запас по мощности и крутящему моменту. Пожалуй, за исключением уже форсированных до предела. Увеличить количество «кобыл» в этом случае можно только заменой двигателя на ещё более мощный. Для прочих вариантов существует несколько способов повышения производительности.

Производители двигателей операции по вмешательству в их детища не одобряют. Предлагают чаще менять фильтры, масла, свечи, чистить дроссельную заслонку, проводить диагностику. Это, конечно, не даст прироста мощности и скорости, но вполне может помочь старенькому грузовику проще справляться с перевозками. В интернете можно встретить массу предложений по увеличению мощности двигателя с помощью так называемого чип-тюнинга. Однако специалисты не советуют бросаться на заманчивую рекламу.

«Просто так не увеличишь цикловую подачу топлива этим чип-тюнингом. Там много параметров. Допустим, есть двигатель большей мощности, который на аналогичную машину ставят — это одно дело. А если прошивку нужно программировать, то гаражный мастер с этим не справится. Опять же в стоимость двигателей большей мощности закладывают риски по гарантии, поэтому при, казалось бы, одинаковом железе есть разница в стоимости», — предостерегает инженер-конструктор ПАО «Автодизель» (Ярославский моторный завод) Григорий Войсков.

«Чип-тюнинг, установка турбины или перекалибровка ТНВД требуют последующих изменений различных узлов. Так, например, установка более производительной турбины влечёт за собой, как минимум, доработку систем впуска и выпуска. При этом повышаются риски возникновения неисправностей и некорректной работы двигателя вплоть до капитальных поломок. Поскольку мы говорим о коммерческом транспорте, такие ситуации могут обернуться простоем, дорогостоящим ремонтом и в итоге привести к крупным убыткам. В этой связи повышение мощности двигателя на автомобиле с пробегом — не самая лучшая идея. Если интересы бизнеса требуют наличия более производительного транспорта, то гораздо выгоднее приобрести взамен автомобиль нужной мощности/грузоподъёмности», — подтверждают представители АО «Исузу Рус».

двигатель ЯМЗ

Всё потому, что кто-то слишком много ест

Есть и обратная сторона медали. Точнее, грузовики с мощными двигателями, которые, как кажется некоторым владельцам, потребляют слишком много топлива. И задумываются они о том, что надо бы количество лошадиных сил уменьшить.

«Теоретически этого можно добиться изменением электронных настроек блока управления, однако на практике такая процедура совершенно нецелесообразна, поскольку потребует параллельной замены турбины (на менее производительную), перенастройки системы газораспределения и т. д. В качестве нежелательного результата можно получить повышенный расход топлива. Наиболее оптимальным решением для коммерческого транспорта (в отличие от авто для личного пользования) будет приобретение той модели техники, которая соответствует задачам производства. Если появится новая потребность в более производительном авто, его всегда можно купить в лизинг или взять в аренду. Сегодня производители грузовиков предлагают достаточно универсальных моделей, способных решать сразу несколько задач и обеспечивать интересы бизнеса. Достаточно изучить ассортимент и выбрать нужное авто из числа новинок или предложений вторичного рынка», — говорят сотрудники АО «Исузу Рус».

Сами производители двигателей уверены, что дефорсирование смысла не имеет. Достаточно просто педаль в пол не топить.

«Если не использовать всю мощность, то расход топлива не будет большим. Кормятся только те лошадиные силы, которые задействованы. Если машину не догружать, то она будет меньше потреблять. Поэтому принудительно ограничивать мощность, я считаю, нецелесообразно и никакого эффекта это не даст», — утверждает Григорий Войсков.

«Мощность двигателя определяется назначением изделия, на которое он установлен, и которое приобретается для определённых целей, в связи с чем снижение максимальной мощности уже имеющегося в составе автомобиля двигателя считаем неактуальным.
Экономия топлива при эксплуатации с малой нагрузкой достигается работой на частичных характеристиках с неполной подачей топлива», — резюмирует главный специалист по двигателям Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ» Михаил Силиникс.

В ТЕМУ

Вячеслав Присяжный, менеджер по продажам промышленных двигателей ООО «Скания-Русь»:

Вячеслав Присяжный

Вячеслав Присяжный, менеджер по продажам промышленных двигателей ООО «Скания-Русь»

«Количество желающих увеличить мощность двигателя своего автомобиля растёт с каждым годом. Эта тенденция уже очень давно наблюдается не только среди владельцев легковых автомобилей, но и в сегменте грузовой техники, где более мощные двигатели позволяют увеличивать максимальную массу автопоезда. Кроме того, всегда нужно иметь запас мощности, который будет крайне необходим на обгонах и затяжных подъёмах. При этом, эффективность таких двигателей будет выше, чем у менее мощных аналогов, которые приходится эксплуатировать на пределе их возможностей, что негативно сказывается как на расходе топлива, так и на ресурсе.

Важно понимать, что число «лошадиных сил» напрямую зависит от крутящего момента и оборотов двигателя. Эти два показателя напрямую зависят от количества и качества воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах. С увеличением количества подаваемого в цилиндры топлива растёт необходимость в подаче большего объёма воздуха, для чего двигатели комплектуют турбокомпрессорами, позволяющими значительно увеличить мощностные характеристики двигателей. Различные манипуляции с давлением наддува дают возможность как повысить, так и уменьшить отдачу мотора, прибегая лишь к небольшому числу конструктивных изменений. Качество топливовоздушной смеси также имеет важное значение: чем лучше форсунки ТНВД распыляют топливо, тем более эффективно происходит процесс его воспламенения. Это позволяет достигать наиболее впечатляющих показателей мощности и экономичности, «выжимая» из каждой капли топлива максимум мощности.

Производители проектируют автомобили с учётом всех технологических запросов и потребностей, поэтому все его компоненты рассчитаны на заданные заводом параметры, которые рассчитаны на достижение оптимального сочетания ресурса и производительности. При этом, перепрограммирование блока управления двигателем, именуемое «чип-тюнингом», не даёт никаких гарантий увеличения мощности и эффективности двигателя. Процесс, как правило предполагает увеличение давления наддува и, как следствие, давления топлива. Повышение этих параметров, в любом случае, скажется на ресурсе ТНВД, форсунок, цилиндропоршневой группы, а также коробок передач, редукторов, карданных валов и приводов, которым придётся справляться с возросшими мощностью и крутящим моментом. При этом, после чип-тюнинга владельцы увеличивают и максимальную массу автопоезда, что создаёт ещё большие нагрузки на все узлы и агрегаты автомобиля.

Производитель изначально закладывает проектную мощность в конструкцию ДВС, поэтому более или менее мощные силовые агрегаты отличаются не только изменённой программой управления, но и компонентами. То есть двигатели одной серии, но разной степени форсировки на деле могут иметь достаточно существенные различия поршней, шатунов, коленчатых валов, наличие или отсутствие дополнительных теплообменников и многих других узлов силовой установки.

То же самое можно и сказать в отношении установки турбины. При скорости вращения крыльчатки, достигающей порядка 200 000 об/мин, температура рабочих газов может превышать 1000 °C. Поэтому владельцу придётся решать серьёзный вопрос отвода избыточного тепла, что не было заложено в изначальную конструкцию автомобиля производителем. В целом, при установке турбины придётся решать очень много вопросов: подвод к ней масла и охлаждающей жидкости, установка охладителей наддувочного воздуха – интеркулеров, замена воздушных трубопроводов и элементов впуска, способных выдержать возросшее давление, а также подключение и программирование клапанов турбины и многое другое. Фактически, для дооснащения автомобиля таким агрегатом владельцу придётся не только серьёзно модифицировать практически все узлы силовой линии, но и значительно дорабатывать программное обеспечение для блока управления двигателем.

Что касается ТНВД, то этот узел требует очень тонкой настройки, которая должна выполняться исключительно правильным образом. В противном случае есть риск добиться снижения мощности при значительно возросшем расходе топлива. Поэтому в данных вопросах нужна консультация специалиста, чтобы потом не пожалеть».

Михаил Силиникс, главный специалист по двигателям Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»:

Михаил Силиникс

Михаил Силиникс, главный специалист по двигателям Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»

«Автомобили, тракторы, комбайны, электроагрегаты и электростанции проектируют для определённых целей и с заданными по ТЗ параметрами. Изготовители двигателей призваны исполнять требования потребителей, в связи с чем спрос на двигатели в части мощностных параметров определяется номенклатурой и объёмами выпускаемых конечных изделий ПАО «КАМАЗ» постоянно обновляет гамму выпускаемых автомобилей при обязательном улучшении их характеристик в части экологии, снижения расхода топлива, обеспечения динамичности движения, а также грузоподъёмности для повышения их производительности, что невозможно достичь без увеличения мощности двигателя.

При проектировании новых двигателей разработчик, на базе принятых основных схемных решений, как правило разрабатывает семейство моторов различной мощности — от минимально целесообразной для принятого рабочего объёма до максимально возможной при условии обеспечении заданного ресурса и надёжности, а также выполнения технического регламента безопасности.

Мощностные параметры определяются рабочим объёмом, наличием турбонаддува и охлаждения наддувочного воздуха, настройкой топливной аппаратуры и программным обеспечением системы управления двигателем (ЭСУД). При модернизации семейства двигателей повышение мощностных параметров достигается, если ставится такая задача, изменением регулировок топливной аппаратуры и ЭСУД, модернизацией систем газораспределения и турбонаддува при условии выполнения технического регламента безопасности. При разработке, постановке на производство и сертификации двигателей параметры двигателей тщательно проверяются и фиксируются в органах по сертификации. Надёжность и долговечность двигателей проверяется длительными испытаниями на стендах и в дорожных условиях. Несанкционированная доработка двигателя и изменение регулировок, как правило, приводит к:
— риску поломок двигателя, уменьшению ресурса, сокращению срока службы двигателя;
— повышенному расходу топлива;
— невыполнению требований по экологии (дымность и токсичность отработавших газов) и штрафным санкциям со стороны контролирующих органов».

Виталий Урусов, директор ООО «Сибирьтехсервис» (сервисный центр Deutz/ЯМЗ):

Виталий Урусов

Виталий Урусов, директор ООО «Сибирьтехсервис» (сервисный центр Deutz/ЯМЗ)

«Современный рынок спецтехники и грузоперевозок требует более мощной техники, Причина — экономически более оправдано производить в разы больше продукта с помощью машины, при этом затраты увеличиваются незначительно. Производители современных ДВС повышают мощность и крутящий момент за счет применения электронных систем управления, которые позволяют точно дозировать количество топлива и воздуха и сгорание происходит с максимальным КПД. При этом объем двигателя не меняется, а меняется форма камеры сгорания, количества и время подаваемого топлива, количество и температура наддуваемого воздуха турбокомпрессором.

В принципе владелец техники сам может произвести модернизацию двигателя, повысив его мощность, например, изменив параметры в блоке управления двигателем на «сервисе», или установив турбокомпрессор, форсунки и ТНВД от более мощного ДВС, но не рассчитанные на большие нагрузки детали, будут быстрее выходить из строя. Ресурс «форсированного» таким образом двигателя снижается в разы. Кроме более высоких нагрузок, детали двигателя работают в других условиях теплообмена, и возможны локальные перегревы деталей цилиндропоршневой группы и сопряжения клапан – седло в головке блока цилиндров. В случае если не нужна большая мощность, и владелец техники хочет дефорсировать двигатель, то у него есть несколько вариантов — например, он может отрегулировать ТНВД на меньшую подачу топлива или изменить настройки в ЭБУ двигателя, установив параметры для менее мощного мотора».

ЭКСПЕРТ РЕКОМЕНДУЕТ

Ли Вэньмин, генеральный директор ООО «Джак Автомобиль»:

Ли Вэньмин

Ли Вэньмин, генеральный директор ООО «Джак Автомобиль»

«Необходимость в большой мощности мотора чаще всего востребована на спецтехнике и на седельных тягачах для перевозки тяжёлого «негабарита». На городских и магистральных перевозках для собственника бизнеса более важна топливная экономичность, нежели большая мощность двигателя. На данный момент все производители коммерческого транспорта стараются подобрать идеальное соотношение топливной экономичности и мощности двигателя в зависимости от полной массы транспортного средства. При внесении изменений в конструкцию уже во время эксплуатации транспорта необходимо выбирать людей, которые будут это делать с особым вниманием. У них должны быть современное оборудование и высокая квалификация, иначе при перепрограммировании ЭБУ двигателя или установки комплектующих, иных от заводских, можно столкнуться с огромным количеством проблем, начиная от некорректной работы ДВС и заканчивая выходом из его строя.

В заводских конструкторских бюро работают чаще всего профессионалы своего дела, которые при проектировании двигателя рассчитывают все параметры и стараются найти «золотую середину», исключение может составлять спецтехника, где во главу может ставиться единственный параметр. Но, с другой стороны, прогресс идёт вперёд, и появляются новые технологии, которые позволяют улучшить работу двигателя предыдущего поколения, в таком случае установка современных комплектующих может улучшить работу старого мотора и изменить в лучшую сторону мощностные и топливно-экономические характеристики. Самое главное — найти профессионалов, которые смогут качественно это инсталлировать».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: