Тюнинг двигателя: топливная и воздушная система

Подготовка к прошивке

Перед тем как начинать делать чип-тюнинг своими руками, нужно проверить мотор машины на исправность

Очень важно, чтобы всё работало правильно, иначе результаты работы могут быть самыми неожиданными или даже навредить вашему автомобилю

Далее подготавливаем рабочее место. На месте, где вы собираетесь работать, у вас должен быть свободный доступ к сети, чтобы в неподходящий момент ваш ноутбук не разрядился.

Сначала вам понадобится запустить ноутбук, установить на него необходимое программное обеспечение, драйвера, подключить к нему программатор. Всё оборудование необходимо установить надёжно, лучше закрепить, чтобы во время работы оно не могло сдвинуться.

Топливная карта

На основе показателя AFR компьютер  осуществляет регулирование количества топлива для подачи  на единицу воздуха. Если возникает потребность в богатой смеси, тогда ЭБУ подаст больше горючего. При обеднении топлива будет подаваться меньше топлива. За дозирование горючего отвечают топливные форсунки. Наличие электрического импульса от ЭБУ на форсунку определяет момент её открытия, а давление  в топливной системе повлияет на количество горючего, которое пройдет через открытую форсунку и станет частью топливо-воздушной смеси для каждого режима работы ДВС.

То время, когда форсунка открыта, ограничено моментом открытия впускных клапанов. Длительность же открытия впускных клапанов зависит от оборотов коленчатого вала. Чем больше оборотов, тем меньше открыты клапаны. Для примера можно взять отметку  8500 оборотов, при которой  длительность открытия впускных клапанов  будет составлять всего 14 мс.

Выходит, что время открытого состояния форсунки определяет качество рабочей смеси  или показатель AFR. ЭБУ черпает информацию о нужном времени открытия форсунки для каждого режима из топливных карт. Топливная карта является своеобразной таблицей, которая зашита в память микропроцессора ЭБУ.

Когда блок управления получает данные от датчиков о нагрузке на двигатель и оборотах, тогда он обращается к топливной карте.  Это можно представить в виде простого графика, который имеет две оси. Вертикаль обозначена Y, а горизонталь X. Ось Y отводится для значений оборотов мотора, значения по оси X отображают нагрузку на двигатель. Как уже было сказано выше, нагрузка выражена абсолютным давлением во впуске.

После того, как ЭБУ определил степень нагрузки на двигатель и его обороты, тогда он считывает из топливной карты значение, которое определяет длительность электрического импульса на форсунку. Это значение полностью соответствует конкретной степени нагрузки на двигатель, а также и оборотам. Вполне логично, что комбинаций нагрузки и оборотов может быть великое множество. В топливной карте все это учтено.

Получается, что для любой комбинации нагрузки и оборотов есть свое подготовленное заранее значение длительности электрического импульса от ЭБУ на форсунку. Задействует топливные карты ЭБУ тогда, когда конкретный режим работы двигателя требует исключить лямбда-зонд.

Это позволяет говорить о том, что в спокойных режимах работы мотора за AFR отвечает лямбда-зонд и готовит оптимальную смесь. В тех  особых режимах,  которые выпадают из рамок обычных нагрузок на мотор, показания лямбда-зонда не учитываются. ЭБУ в таких случаях приходится обращаться к топливным картам.

Коррекция топливных карт

Топливные карты можно корректировать путем внесения изменений в указанные значения. Существует специальный софт, в котором для удобства корректировки карт зачастую нужные значения отображаются не в виде длительности электрического импульса, а в количестве подаваемого топлива. Указанные данные в таких таблицах отображены в миллилитрах.

Программа показывает пользователю таблицы, которые представляют собой различные комбинации и соответствуют многочисленным потенциальным режимам работы двигателя. В первых графах отображаются режимы работы на холостом ходу. Далее следуют режимы спокойной и размеренной езды с дросселем, открывающимся не более чем на 50%. Завершают список режимы, которые необходимы для резкого ускорения и езды с пиковыми нагрузками.

Подсос воздуха: симптомы

Воздух может попадать в систему разными путями, но во всех случаях наблюдается подсос. Только устранив место втягивания, можно заняться развоздушиванием. Иначе система будет вновь и вновь хватать воздух.

Примечательно, что неисправность воздушной пробки может проявляться тоже по-разному. Двигатель может не запускаться после длительного простоя, или неисправность может напоминать о себе лишь изредка. Это объясняется тем, что сила подсоса может быть интенсивной или слабой. Но как бы это не происходило, со временем сложность усугубляется, и это приводит к полной остановке мотора.

Система питания дизеля

Вот основные признаки того, что система дизельного автомобиля завоздушена.

1. Мотор легко запускается, но его дальнейшая работа явно не вызывает доверия. Он хочет заглохнуть, обороты повышаются плохо, не стабильно. При нажатии на педаль газа наблюдаются провалы, ускорения не происходит.
2. Двигатель подтраивает, он трясётся после запуска сильнее обычного. Реакция на педаль акселератора вялая и замедленная.

Только визуальный осмотр элементов системы и грамотный анализ поступления солярки в цилиндры позволит определить завоздушивание системы и конкретное место подсоса. Вышеописанные признаки могут указывать и на другие неисправности, но, как правило, они демонстрируют наличие именно воздушной пробки. Симптомы эти – подсказка водителю, который должен проверить топливную систему.

Все дизельные моторы тянут воздух мимо впускного клапана. Это принцип работы силового агрегата, в котором горючее впрыскивается под высоким давлением. Количество солярки для впрыска образуется в зависимости от нагрузки, оборотов двигателя и внешнего температурного режима. В случае нарушения герметизации топливной системы дизельного двигателя, вся солярка должна пойти по обратному каналу в бак. Однако некоторая часть горючего остаётся в полости насоса, что даёт возможность мотору запуститься. В момент этого самого пуска и происходит подсос воздуха.

Исполнительные механизмы инжекторных систем

1. Электрический бензонасос, установленный в баке. Он нагнетает в рампу бензин под давлением около 3,5 Мпа. Вот какое давление в топливной системе должно быть, при нем распыление смеси окажется наиболее качественным. При повышении оборотов коленвала увеличивается расход бензина, нужно его больше нагнетать в рампу, чтобы удерживать давление на уровне. В нижней части насосов устанавливается фильтр, который нужно менять хотя бы раз в 30000 км пробега.
2. Электромагнитные форсунки устанавливаются в рампе и предназначены для подачи топливовоздушной смеси в камеры сгорания. Чем дольше открыт клапан форсунки, тем больше смеси поступит в камеру сгорания — именно такой принцип дозирования лежит в основе.
3. Дроссельный механизм приводится в движение педалью из салона. Но в последние годы набирает популярность электронная педаль газа. Это означает, что вместо тросика используется потенциометр на педали и небольшой электродвигатель на дроссельной заслонке.
4. Регулятор холостого хода предназначен для контроля количества воздуха, поступающего в топливную рампу при полностью закрытой дроссельной заслонке. На карбюраторных моторах аналогичную функцию выполняет «подсос». Несмотря на то, что топливная система отличается, суть работы остаётся той же — подача смеси и её сгорание.
5. Модуль зажигания — короб, в котором находится 4 высоковольтные катушки. Хорошая конструкция, но крайне ненадёжная — высоковольтные провода имеют свойство портиться. Намного эффективнее окажется использование для каждой свечи отдельной катушки, выполненной в виде наконечника.

1 Современные дизельные двигатели – как они работают?

Дизельные моторы, которыми оснащаются современные автомобили, сильно отличаются от традиционных моторов такого типа, которые были разработаны много лет назад.  Пожалуй, неизменным на протяжении многих лет остался лишь принцип воспламенения топлива, поступающего в цилиндры, в остальном технологии шагнули далеко вперед.

Рекомендуем ознакомиться

• Программирование ЭБУ двигателя
• Расположение блока управления двигателем
• Увеличился расход топлива ВАЗ 2114

На сегодняшний день почти все версии дизельного двигателя оснащены специальной системой Common Rail, работа которой во многом напоминает принцип работы аккумулятора. В случае с дизельными моторами данная система аккумулирует механическое давление впрыска топлива.

Таким образом, дизельные двигатели, оснащенные системой Common Rail, характеризуются большими возможностями в том, что касается изменения фазы впрыска и времени открытия электронной форсунки. Проще говоря, система позволяет подавать топливо в цилиндры дозированными фазами, что обеспечивает стабильное давление, независимо от режима работы двигателя.

Кроме системы CM, современные дизельные  агрегаты оснащаются различными дополнительными системами, регулирование которых происходит посредством электронного блока управления.

Установка чип-бокса

Одним из самых простых вариантов сегодня считается установка чип-боксов. Этот метод чиповки вполне доступен даже для начинающих. Для этого понадобится лишь разобраться с тем, какой у вас двигатель и приобрести для него подходящий чип-бокс. После этого надо найти стандартный диагностический разъём электронного блока управления и подключить через него дополнительное устройство. После установки корректировку работы электронного блока управления модуль будет выполнять сам. На этом процедура закончена. Делается она достаточно просто и за очень короткое время. При необходимости снятие устройства также происходит просто и очень быстро, а все заводские настройки автоматически возвращаются.

Здесь возникает вопрос в другом, стоит ли доверять таким устройствам или лучше всё-таки производить прошивку чипа? Ведь согласно отзывам, боксы по-разному влияют на параметры двигателя, к тому же вследствие их установки многие отмечали снижение ресурса двигателя автомобиля и других его систем.

Увеличение мощности

Спортивные распредвалы Что такое мощность? Это произведение крутящего момента на скорость вращения двигателя. Таким образом, сместив стандартную характеристику момента в зону высоких оборотов, мы получим искомую прибавку мощности. Минус- на низах мотор плохо “едет”.

Любой газораспределительный механизм (без механизма изменяемых фаз) позволяет хорошо наполнять цилиндры только в своем диапазоне оборотов. И как только мы перемещаем вращающий момент в область более высоких оборотов, мы тут же потеряем его внизу. На низких цилиндры будут плохо продуваться, а для обычного дорожного автомобиля это плохо – давим на газ, а он не едет. Водитель должен держать стрелку в зоне высоких оборотов. Трогаться с места – сцепление жечь. Поэтому все серийные двигатели имеют максимальный момент где-то в области разумных 2-3 тысяч, чтобы внизу ничего не провалилось.

Конечно, современные двигатели с изменяемыми фазами газораспределения такими провалами не страдают. На низких оборотах с помощью регулирующего механизма фазы становятся узкими, перекрытие (длительность одновременного открытия впускных и выпускных клапанов) маленьким, и на низких оборотах происходит хорошее наполнение цилиндров.

Как только этот двигатель забирается в зону высоких оборотов, фазы расширяются, перекрытие увеличивается , цилиндры начинают хорошо продуваться на высоких оборотах, и мы имеем хороший вращающий момент.

Итак, если у нас традиционный мотор (без изменяемых фаз), мы можем сказать себе: плевать нам на низкие обороты, ставим широкофазный распредвал в двигатель, тем самым позволяем иметь хорошее наполнение в зоне высоких оборотов. Правда, маловероятно, что мы получим большой вращающий момент, скорее всего, мы его по абсолютной величине получим такой же, как у серийного, только в зоне высоких оборотов.

Но произведение его на обороты, на которых он достигается, будет существенно больше, чем у серийного мотора, следовательно, и мощность выше. Двигатель будет иметь ярко выраженный спортивный характер. Использовать таким образом полученную мощность можно, только подогнав передаточные числа в трансмиссии. Это тот путь, который применяется в спорте.

Еще одним путем увеличения мощности двигателя является уменьшение механических потерь. Можно снизить потери на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе целым рядом мероприятий: снижением массы поршней и шатунов, уменьшением размера юбки поршней и толщины поршневых колец, переносом места фиксации шатуна от осевого смещения в бобышки поршня и др.

Кроме того, имеет значение и снижение разбрызгивания масла коленвалом путем специального направления масла, сливаемого из головки блока, установки маслоотражающих экранов и т.д. Правда, эти мероприятия, в основном, эффективны на высоких оборотах, когда потери на преодоление трения особенно велики.

5 Дополнительные изменения и рекомендации

При установке турбины также необходимо иметь новый топливный насос. Это должен быть более мощный и модернизированный вариант, так как заводской не справится с потоком избыточного давления и изменениями в режиме эксплуатации. При полной форсировке мотора с помощью компрессора необходимо установить дополнительное охлаждение, для этого нужно как минимум увеличить площадь радиатора или подвести к турбине дополнительные патрубки охлаждения, в случае наличия на ней специальных отверстий.

Новый топливный насос

При турбировании следует помнить, что пропорционально увеличению мощности увеличивается и расход топлива, причем на машинах с максимальными вариантами такого тюнинга расход топлива растет в геометрической прогрессии. Ведь качественно установленный турбонаддув, вкупе с увеличенной камерой сгорания, позволяет двигателю сжигать гораздо больше топлива в момент времени

И конечно, важно понимать, что наддув своими руками устанавливается только на двигатели в хорошем техническом состоянии, с нормальными показателями компрессии, без “ошибок” на диагностике. В противном случае вы только ускорите износ или выход из строя двигателя и сопутствующих систем. 

Чип-тюнинг

Доработка механизмов системы управления ДВС позволяет достичь итоговой мощности от 4% до 6%, если речь идет об автомобилях, на которых установлены карбюраторы, а не системы электронного впрыска. При этом доработка управления позволит увеличить производительность устаревших ДВС.

На новые двигатели подобный тюнинг практически не оказывает влияния. Кроме того, чтобы достичь максимального результата, специалисты рекомендуют выполнять чип-тюнинг ДВС совместно с рестайлингом механизмов системных узлов.

Любые работы по тюнингу силового агрегата включают в себя следующие операции:

• подстройку системы зажигания;
• модификацию карбюратора;
• доработку поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма;
• установки более объемных цилиндров;
• доработки ГРМ и головки блока.

В некоторых ситуациях для увеличения производительности двигателя необходимо провести доработки системы зажигания. При демонтаже старых механизмов и установке распределительных валов автолюбители получают увеличенный крутящий момент при углах опережения системы запуска ДВС до 5-7%.

Причем на устаревших версиях авто распределительные валы можно подстроить с помощью центробежных регуляторов. В новых моделях авто установлены механизмы электронного управления, не позволяющие выполнить данную процедуру.

Работы по рестайлингу карбюраторной системы включают в себя грамотный выбор сечений жиклеров и установку новых аналогичных механизмов. Как правило, используют сдвоенные карбюраторы.

Установка облегченных деталей цилиндропоршневой группы позволит уменьшить потери ЦПГ и при этом увеличить мощность силового агрегата. Как правило, специалисты устанавливают более легкие поршни, шатуны, кольца, а также выполняют доработку кривошипно-шатунного механизма.

Установка объемных цилиндров позволяет достичь увеличенной мощности двигателя за счет использования большего диаметра механизма и хода поршня. Обычно, для выполнения этих работ используют увеличенные цилиндры коленвал с кривошипом.

Рестайлинговые работы по головке блока и ГРМ выполняются с помощью шаровых фрез. Эти инструменты применяют для обработки узлов и системы впуска коллектора. Специалисты обеспечивают плавное расширение головки к клапанному седлу. В результате это позволяет уменьшить потери давления при запуске ДВС, и увеличить производительность.

Увеличение рабочего объема двигателя

Реализовать данный способ можно за счет увеличения диаметров цилиндров и это тоже интересный способ и на первый взгляд менее затратный.

Для профессионального автомобилиста не секрет, что практически все двигатели имеют достаточные стенки цилиндров для того, что бы расточить их на 1, 2 мм. Обычная ширина стенки цилиндра семь, восемь миллиметров, что вполне достаточно для расточки.

Положительным моментом в этом есть то, что можно использовать серийными поршневыми группами.

Но еще раз можно заметить, что говорить о том, какой способ дешевле невозможно, так как стоимость работ зависит от многих факторов и один из них это марка двигателя вашего автомобиля.

Лучшие очистители топливных систем и форсунок за 2021 — 2021 год

Забота о двигателе легкового или грузового автомобиля — это задача, которую мы почти всегда ставим перед механиками на СТО, что вполне ожидаемо. В настоящее время мы мало что можем сделать для современного двигателя, кроме проверки уровня масла и охлаждающей жидкости без соответствующего оборудования и опыта работы. Однако цена посещения СТО может быть высоковатой, даже если часто возникающая проблема требует простого решения.

Chevron Techron Concentrate Plus, цена $7-8

Очиститель также будет работать на двухтактных мотоциклах, просто добавлять его нужно меньшее количество в бак — столько, сколько указано в инструкциях на бутылке. По заверению компании, жидкость очистит и восстановит всю топливную систему, включая топливные инжекторы, впускные клапаны и камеры сгорания. Рекомендуемое использование — каждые 4,5 тысяч км пробега для легковых и грузовых автомобилей или непосредственно перед заменой масла.

Red Line Complete SI-1 Fuel Cleaner, $20-22

Американская жидкость довольно известного у нас производителя масел и автохимии. Большинство очистителей топливных форсунок имеют одни и те же рабочие химические вещества, но Red Line запатентовал формулу, которая ставит его над конкурентами. Благодаря этому комплексный очиститель топлива SI-1 может очищать инжекторы и накопившийся в двигателе углерод, а также смазывать верхнюю часть цилиндра и снижает потребность в высокооктановом бензине. Другими словами, он не только очистит двигатель, но и даст уверенность, что он смазан правильно и работает нормально с бензином низкого качества.

Компания рекомендует использовать одну бутылку на бак. Его можно использовать на всех видах транспортных средств, включая легковые и грузовые автомобили, внедорожники, мотоциклы, морские двигатели и т. д.

Royal Purple Max-Clean, $22-25

Этот очиститель и стабилизатор топливной системы, как уверяет компания, немного дороже, но он определенно стоит того, если мы хотим прочистить топливную систему. Состав уменьшит выбросы вашего автомобиля, поможет ему работать ровно и даже улучшит мощность и пробег. Royal Purple Max-Clean также стабилизирует топливо, если мы не ездим на автомобиле в течение длительного периода времени. Одна банка этого очистителя топливных форсунок должна добавляться на 90 литров топлива. Может использоваться на любом транспортном средстве с бензиновым или дизельным двигателем, 4-х или 2-х тактным.

Liqui Moly Jectron Fuel Injector Cleaner, $13-15

По мнению многих, это лучшая промывка для топливных систем в 2018 году. Liqui Moly известен как один из лучших производителей масел и жидкостей для автомобиля. Эти ребята редко шутят и смешали нам лучший очиститель топливной системы на рынке в 2021 году. Очень мощная добавка для очистки топливных форсунок и отложений углерода, особенно для автомобилей со старыми двигателями. Это одно из самых быстрых решений на рынке – улучшения можно увидеть только после 1,5 тысяч пробега или одного бака топлива.

Очиститель также был протестирован TUV (Ассоциацией технического надзора) в Германии, поэтому он является одним из самых безопасных продуктов для очистки топливных форсунок. Компания утверждает, что она также не повредит кислородные датчики или каталитические нейтрализаторы. Одна бутылка разводится в одном баке топлива. Единственным недостатком является то, что он может быть использован только на бензиновых двигателях.

Sea Foam SF-16 Motor Fuel Treatment, $18-20

Эта добавка является бестселлером № 1 на Amazon в категории «Двигатель и масло» и является одной из лучших для очистки очень тяжелых углеродистых отложений. Средство также очистит топливную систему и смажет ее, чтобы она прослужила дольше. Это очень эффективное решение для старых двигателей с большим количеством отложений внутри. Он работает с бензиновыми и дизельными двигателями, 4-х или 2-х тактными, что является плюсом, и стоит жижа не слишком дорого. Очистку можно безболезненно использовать в сочетании с другими продуктами Sea Foam, которые заливают непосредственно во впускной тракт, для лучшей очистки отложений.

Схема, устройство и принцип работы для дизельного двигателя

Схема топливной системы common rail Системы подачи дизельного топлива имеют свои особенности. Различают три типа конструкций:

• Сommon rail (или аккумуляторная);
• С насос-форсунками;
• Разделенные.

Common rail

Наиболее популярная топливная система для дизелей – аккумуляторная (или common rail). Она соответствует более высоким экологическим стандартам. Это обеспечивается благодаря независимости процессов впрыскивания дизеля от режимов работы двигателя.

Конструктивно система питания дизеля common rail имеет два основных контура:

1. Участок низкого давления – состоит из топливного бака, насоса низкого давления, трубопроводов и фильтра.
2. Участок высокого давления – состоит из топливного насоса высокого давления (ТНВД), трубопровода, рампы (аккумулятора) и форсунок.

Принцип работы топливной системы дизеля представляет собой следующую последовательность:

1. Насос низкого давления нагнетает дизель из топливного бака в трубопровод.
2. Проходя по трубопроводу через фильтры грубой и тонкой очистки дизель подается в насос высокого давления.
3. ТНВД подает топливо в форсунки, с помощью которых происходит впрыск в цилиндры.
4. Одновременно с впрыском топлива происходит подача воздуха.

Разделенная и насос-форсунка

Насос-форсунка Разделенная топливная система состоит из топливного бака, трубопроводов, ТНВД и форсунок. При этом насос и форсунки соединены длинными трубопроводами, рассчитанными на высокое давление. Разделенная схема активно применяется в отечественном автомобилестроении, поскольку отличается низкой стоимостью и простотой конструкции.

В свою очередь, насос-форсунка – устройство, одновременно создающее нужный уровень давления и производящие впрыск топлива. Она располагается в головке блока цилиндров и приводится в действие кулачковым механизмом. Прямая и обратная магистрали при этом реализованы как каналы, находящиеся непосредственно в головке блока.

Этот способ имеет важный недостаток – он характеризуется зависимостью давления от режима работы двигателя.

Первые признаки завоздушивания топливной системы

Есть несколько верных признаков, по которым даже обычный водитель может определить, что в систему попадает воздух. Они могут различаться, что несколько усложняет диагностику, но если знать все нюансы, то можно обнаружить проблему на ранних этапах ее возникновения:

1. Машина отлично запускается с утра, но при этом двигатель работает с перебоями. Плавают обороты, холостой ход нестабилен и периодически мотор как будто «запинается» и едва не глохнет.
2. Работа ДВС не отличается стабильностью – он троит, сильно вибрирует (можно заметить это, открыв капот), особенно это заметно после запуска. Также может наблюдаться вялая реакция на нажатие педали газа – машина начинает поднимать обороты с задержкой.
3. После того как автомобиль постоял какое-то время, нужно очень долго вращать стартер, чтобы двигатель начал работать. При этом будут заметны перебои в работе, как описано выше.
4. В определенный момент машина перестает заводиться вообще. Любые попытки запуска не дают эффекта.