Про тюнинг вообще...

[Daemon]

Следующим шагом может стать доработка впускного коллектора. Распространенное мнение, что его необходимо полировать, ошибочно. Положительный эффект от полировки может проявиться только на высокооборотных спортивных моторах. "Гражданский" движок после такой операции, скорее всего, станет заметно прожорливее, и только. Поэтому достаточно убрать в каналах коллектора крупные неровности, возникающие в процессе отливки. А что действительно может облегчить жизнь двигателю, так это точная подгонка окон впускного коллектора и головки блока. На карбюраторных "Самарах" и "Москвичах" дает эффект установка равнодлинного впускного коллектора. Он имеет одинаковую длину трактов от карбюратора до каждого цилиндра и устраняет проблему "горячности" 1-го и 4-го цилиндров. (Помнится, раньше мастера для этой цели ставили на 40-й "Москвич" карбюратор "Солекс", переворачивая его на 1800.) В случае, если названные мероприятия не "дотянули" характеристики мотора до желаемых, необходимо "вскрытие". Правда, в случае с инжекторным двигателем есть промежуточный этап - так называемый чип-тюнинг. Чип-тюнинг - это изменение характеристик двигателя методом установки в блок управления микросхемы (чипа) с программой, отличной от заводской. Такую программу еще именуют прошивкой. В соответствии с этой программой несколько изменяется алгоритм работы системы впрыска топлива при тех же показаниях датчиков.

[Daemon]

Благодаря корректировке программы можно добиться лучшей экономичности или более высокой отдачи. При этом, возможно, смещение пика мощности и крутящего момента переходит в зону низких или высоких оборотов коленчатого вала. Не ожидайте чудес от чип-тюнинга. Максимальный прирост мощности у "прошитого" мотора не более 5%. И то, если замена чипа совмещена с заменой распределительного вала (или валов). Именно в случае, если новая программа написана, как говорят профессионалы, "под вал", можно ожидать действительно интересного результата. Наиболее эффективен чип-тюнинг двигателей с турбонаддувом. В этом случае только заменой чипа можно добиться 20% прироста мощности. И если мастер и после этого слышит от владельца автомобиля "маловато будет!", он приступает к вскрытию мотора.

[Daemon]

Что же можно изменить "там", внутри?
Во-первых, отбалансировать кривошипно-шатунный механизм в сборе с маховиком (практически любой отечественный двигатель нуждается в этой операции). Двигатели производства Ульяновского и Заволжского (в меньшей степени) моторных заводов по причине износа технологического оборудования страдают несоосностью цилиндров и неперпендикулярностью их осей горизонтальной плоскости (плоскости оси коленчатого вала). Зачастую исправить производственный брак удается только расточкой под 1-й, а то и 2-й ремонтный размер. Стандартный двигатель после выправки геометрии вполне способен значительно превзойти заявленные паспортные характеристики. Если с геометрией все в порядке, идут дальше. Наиболее распространенный способ прибавки мощности и крутящего момента - увеличение рабочего объема. Для этого устанавливают другой коленчатый вал (больше радиус кривошипа) или (и) растачивают цилиндры. Хорошо, если двигатель "гильзованный" (как, например, уфимские моторы, которыми оснащают автомобили "Москвич" и ИЖ). В этом случае требуется расточка лишь посадочных мест под гильзы в блоке цилиндров. После чего устанавливают новые гильзы с большим внутренним диаметром. Именно таким путем пошел УЗАМ, когда на базе двигателя модели 412 (1500 см3) выпустил линейку агрегатов объемом от 1600 до 2000 см3. Три коленвала, три типоразмера гильз - и 5 "новых" моторов!

[Daemon]

Естественно, необходимо заменить и поршни, иногда нужны со смещенным пальцем, чтобы совместить "большой" коленчатый вал со стандартным блоком цилиндров. Не так давно в Тольятти для увеличения рабочего объема "083-х", "11-х" и "12-х" двигателей до 2-2,2 литра начали выпускать "высокий" блок цилиндров, рассчитанный на радиус кривошипа до 93 мм. По ходу работы облегчают поршни, шатуны, коленчатый вал, маховик. Это позволяет двигателю быстрее "раскручиваться", то есть набирать обороты. Для этой же цели применяют "кованые" поршни, они легче и прочнее литых. Подвергают механической обработке и головку блока цилиндров - притирают на плите плоскость разъема, обрабатывают каналы, ставят бронзовые втулки клапанов и клапаны большего диаметра. Правда, последнее предполагает перепрессовку седел клапанов. Но наиболее частая операция - замена распределительного вала. Профиль кулачков определяет высоту, длительность и скорость подъема клапанов, а значит, количество топливной смеси, попадающей в камеру сгорания. Непременный спутник операции по замене распределительного вала - применение разрезных шестерен, которые позволяют точно регулировать фазы газораспределения. Вот, пожалуй, арсенал основных работ для превращения "просто" двигателя в "пламенный мотор". Лучше всего, если речь идет о новом двигателе, в крайнем случае с небольшим пробегом.

Любые серьезные работы с мотором целесообразно начинать и заканчивать контрольно-регулировочными операциями. Необходим строгий контроль запчастей и комплектующих, а по окончании работ - согласование параметров систем питания и зажигания с его новыми характеристиками. И еще. Серьезное механическое вмешательство обязаны выполнять мастера, обладающие достаточной квалификацией и опытом. Дилетантизма столь сложный и точный механизм, каким является автомобильный двигатель, не прощает. Часто владельцы, собираясь "накрутить" двигатель, задаются вопросом: "А сколько он протянет?" Если не затрагивать чисто спортивные, экстремальные моторы, работающие на пределе, то ресурс определяется в основном тем, насколько грамотно, точно, кропотливо выполнена сборка, насколько качественные детали использовал моторист. Если все на уровне, то, скажем, 130-сильный тюнинговый "12-й" мотор ручной сборки вполне способен "переходить" своего 94-сильного конвейерного собрата.

[Daemon]

Трансмиссия

Трансмиссия - комплекс устройств (агрегатов), передающих крутящий момент с коленчатого вала двигателя на ведущие колеса. В зависимости от типа привода состоит из сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, делителя, демультипликатора (на некоторых внедорожниках), карданных валов (задний или полный привод), редуктора, дифференциала, приводов колес (полуосей). Тюнинг трансмиссии - комплекс мер, направленных на уменьшение потерь (увеличение кпд), оптимизацию передаточных отношений, обеспечение возможности передачи большей мощности и крутящего момента, изменение типа трансмиссии. Итак, что же можно сделать?

Сцепление
При увеличении мощности мотора имеет смысл заменить и сцепление на соответствующее ему по характеристикам. Если это иномарка, то, как правило, вместе с двигателем заменяют и коробку передач, и сцепление, то есть весь силовой агрегат. Нормальное сцепление при включении пробуксовывает, выравнивая скорости коленчатого вала и первичного вала коробки передач. При подготовке автомобиля для стритрэйсинга (соревнования предполагают стремительный набор скорости с места) устанавливают "жесткую" корзину и "резной" ведомый диск сцепления с керамическими или медными накладками (он и на диск-то не похож - это скорее набор лепестков на ступице). При этом автомобиль менее удобен в повседневной эксплуатации, так как тронуться с места плавно невозможно. Включение такого сцепления - это обязательно рывок, без пробуксовки дисков.

Коробка передач
Основной способ доработки коробки - установка пар шестерен с другими передаточными отношениями. Подобрав комплект шестерен (ряд), можно улучшить динамику разгона, или увеличить максимальную скорость, или уменьшить средний расход топлива. Ряды бывают длинными (или растянутыми) и короткими (сближенными). Длинными называют ряды с большой разницей передаточных отношений. Они дают улучшение топливной экономичности и увеличение максимальной скорости. Длинный ряд предполагает степенную, размеренную манеру езды. Короткие ряды обеспечивают хорошую разгонную динамику. Как правило, именно это требуется при спортивной езде - резкой, с "раскруткой" двигателя на каждой передаче. На практике передаточные отношения в КП следует подбирать с учетом характеристик конкретного двигателя и манеры вождения. Нередки случаи, когда удачно подобранный короткий ряд заметно улучшает динамику, практически не увеличивая расхода топлива, а неверный длинный делает автомобиль не только "тупым", но и прожорливым. Если позволяет конструкция КП, можно увеличить количество передач. В продаже есть, например, комплекты для превращения в 6-ступенчатую коробки "Самары". Отдельно стоит сказать об автомате - автоматические коробки передач (гидромеханические и вариаторы). Они объединяют в себе функции собственно КП и сцепления. Особенно с выгодной стороны качества автомата проявляются в городских заторах - нет нужды непрерывно жать на педаль сцепления и дергать рычаг. В уплату за это автомат "съедает" значительно больше мощности двигателя, чем механическая КП. Но если плавность передвижения и отсутствие лишних движений для вас более важны, нежели выигрыш всех без исключения стартов со светофора, а средства позволяют, можно задуматься о переходе на автоматическую КП. Есть возможности для тюнинга и в недрах самого автомата. Его доработка возможна по двум направлениям - настройка моментов переключения диапазонов и установка более надежных деталей и компонентов (heavy duty).

…и другие

С остальными элементами трансмиссии все просто - покрепче, пожестче, понадежнее. Единственным исключением могут стать редукторы. Этот узел, как и КП, допускает изменение передаточного отношения главной пары. Зависимость та же: больше передаточное число - меньше максимальная скорость, но лучше ускорение. Кроме того, редукторы большинства автомобилей могут быть заменены аналогичным узлом, дифференциал которых снабжен устройством блокировки. Среди них особняком стоят устройства принудительной блокировки дифференциалов и регулируемые блокировки. Первые обычно встречаются на серьезных внедорожниках, вторые - на автомобилях, ведущих свою родословную от раллийных машин (вроде Subaru Impreza WRX STI). На легковые автомобили ставят так называемые самоблокирующиеся дифференциалы (дифференциалы повышенного трения). Конструктивно они бывают одно- и многодисковыми, а также винтовыми и спиральными. Версией многодискового самоблокирующегося дифференциала является очень популярная в последние годы вязкостная или вискомуфта, заполненная силиконовой жидкостью, вязкость которой значительно повышается при нагреве. Принцип работы таких дифференциалов состоит в том, что в момент, когда одно из колес получает меньшее сопротивление вращению (попадает на покрытие с низким коэффициентом сцепления или вывешивается), вследствие разности угловых скоростей приводных валов срабатывает блокировка, перебрасывая часть крутящего момента на нагруженное колесо (дифференциал без блокировки в таких случаях передает весь момент на разгруженное колесо). На дорогах общего пользования степень блокировки не должна превышать 15-20%. Дело в том, что автомобиль, оснащенный самоблокирующимися дифференциалами, требует специфических навыков управления. Когда колеса одной оси попадают на покрытия с разным коэффициентом сцепления (например, асфальт - песок летом или асфальт - лед зимой), то при блокировке дифференциала автомобиль будет тянуть в сторону покрытия с лучшим сцеплением. При большой степени блокировки надо быть готовым к чувствительным рывкам руля. Есть еще неприятный момент. Самоблокирующиеся дифференциалы срабатывают на поворотах. Ведь путь, проходимый колесами на таком участке дороги, различен, соответственно различны угловые скорости приводов и шестерен дифференциала. При этом автомобиль стремится распрямить траекторию, перейти на траекторию большего радиуса. Значит, возрастает усилие на руле, ускоряется износ шин.

[Daemon]

Подвеска

Задача подвески, будь то болид-формула или же каракатица для покорения песчаных карьеров, неизменна - сохранение контакта колеса с дорогой. Причем немалое значение имеет и форма пятна контакта. Ее изменение проявляется в основном при разгоне, торможении или повороте и, конечно, при смене качества опорной поверхности на неровной дороге (а скорее бездорожье). Работу подвески нужно разложить на две составляющие - кинематическую и жесткостную. Первая определяет геометрию перемещения колеса относительно кузова (или поверхности дороги) при движении автомобиля, а вторая - величину и скорость этих перемещений в зависимости от сил, действующих на сам автомобиль и колесо. Да простит просвещенный читатель за азбуку, но все работы по подвеске опираются именно на этих двух китов. Изменения кинематики подвески даже в интересах тюнинга чрезвычайно трудоемки, может быть, за исключением уникальных самоделок, да пока еще не слишком популярных в нашей стране "биг-футов". И скорее всего, результатом вмешательства станет ухудшение эксплуатационных свойств автомобиля. На этапе создания нового автомобиля именно расчет кинематических характеристик подвески - одна из самых трудоемких и хлопотных частей работы. В начале они тщательно прорабатываются с помощью развитых сейчас систем компьютерного программирования. Из множества вариантов выбирается несколько. Они-то на реальных опытных образцах проходят стендовые и натурные испытания, и только после этого попадают в серию. Послушайте добрый совет и постарайтесь пропустить мимо ушей разговоры про Аккермана и отрицательное плечо обката. Оставьте подобные вопросы конструкторам, которые, имея мощную вычислительную технику и испытательное оборудование, весь рабочий день только этим и занимаются. Некоторое исключение - разрезная тяга Панара, устанавливаемая на задний мост автомобилей с зависимой подвеской (ВАЗ-"классика", УАЗ). Еще одна допустимая форма вмешательства в кинематику подвески - замена рычагов на аналогичные, но изготовленные из легких сплавов. Делается это для уменьшения неподрессоренных масс, но чаще всего с сохранением исходной кинематики.

А вот "поиграть" с жесткостными характеристиками - огромное и благодатное поле деятельности. Главным элементом, определяющим жесткость подвески, является упругий элемент, в подавляющем большинстве случаев - это спиральная пружина. Листовые рессоры уходят в историю, а торсионы устанавливают очень и очень редко. Зато пружины за последние годы видоизменились серьезно - сначала в спорте, а затем и на серийных машинах. Прежде всего появились пружины прогрессивной жесткости. Они позволяют заметно сократить ход подвески при одних и тех же воздействиях на нее в движении. Как следствие - меньшие крены, клевки и соответственно более четкое поведение на дороге. В любом каталоге комплектующих для тюнинга или для спортивных автомобилей несколько разделов посвящено пружинам, где предлагают варианты на конкретные марки и модели машин, к сожалению, чрезвычайно редко их сопровождают информацией о численных значениях жесткостей. При этом каталоги часто предлагают "кит" - комплект из пружины с измененной жесткостью и амортизатора с измененными характеристиками. Одной из главных задач является согласование жесткостей пружин с характеристиками амортизаторов. Эластичные элементы соединений рычагов подвески также лакомый кусочек: вместо стандартных ставят более жесткие либо вообще металлические. Понятно, что такая замена приводит к ухудшению плавности хода, увеличению шума, но делает машину строже, четче. Европейские тюнинговые фирмы уже больше десяти лет активно работают в этом направлении и сегодня предлагают гамму разноцветных пластиковых сайлентблоков различной жесткости практически на все основные марки автомобилей. Ну а для профи несколько фирм предлагают специальные сферические шарниры (ШС), изготовленные из твердых металлических сплавов (у нас в былые годы широко использовалась аналогичная продукция "оборонки"). Обычно в этих же разделах представлены упорные резиновые или пластиковые элементы. Они принимают на себя нагрузку, когда подвеска срабатывает до упора. От их характеристик серьезно зависит поведение автомобиля при движении в предельных режимах, и при такой эксплуатации соответственно необходимо использовать более жесткие элементы. Относительно столь популярных в прошлые годы проставок под пружины, поднимающих автомобиль, можно сказать лишь то, что для кузовов комби и универсал, ездящих с полной нагрузкой, это целесообразно. Во всех остальных случаях нужно специально рассматривать все "за" и "против", при этом, на наш взгляд, "против" преобладает в большинстве случаев. Остальное - дело вкуса. В заключение необходимо добавить, что неотъемлемая часть вопроса жесткости подвески - характеристика жесткости шины, устанавливаемой на данный автомобиль. Поэтому наибольшего эффекта от внесенных изменений можно добиться, только согласовав жесткость подвески с жесткостными характеристиками шины. Сразу предупредим читателя, что практически ни один продавец шин в нашей стране этих характеристик не знает. Получить их можно только у производителя или опытным путем на специальных испытательных шинных стендах.

[Daemon]

Тюнингуетесь? Осторожность и еще раз осторожность

В последние годы открылось множество фирм по тюнингу автомобилей. В магазинах появились новые двигатели для переднеприводных ВАЗов объемом 1,6, 1,7, 1,8 и 2,0 литра, прямоточные воздушные фильтры, настроенные системы выпуска и многое другое.

Попробуем разобраться, какие подводные камни ждут тех, кто решил добавить силенок любимой машине. Мы обратились с вопросами на АвтоВАЗ, и вот что сказали конструкторы.

[Daemon]

Первое, что предлагают "тюнеры", – увеличить объем двигателя. Стандартный блок 21083 (2111) можно раздуть до 1600 куб.см, увеличив ход поршня. Для этого потребуется не только новый коленвал, но и укороченные шатуны. Мастерят их из стандартных "осаживанием", то есть укорачиванием. Так делают спортсмены. Сразу возникает вопрос насчет точности и качества. Фирма "Колобок" вряд ли обеспечит высоту шатуна в заданных пределах допусков. В результате в разных цилиндрах может получиться разная степень сжатия. Еще трудней обеспечить параллельность нижней и верхней осей головок шатуна, а здесь малейшая неточность приведет к быстрому износу цилиндра.

Индекс Объем, куб.см. Диаметр цилиндра, мм Ход Степень сжатия Мощность, кВт Л.с
21084
1600 82 74,8 10,0 60 85
21201 2000 82 94 10,6 75 105

Так называемый "высокий блок" 21084 (1600) выпускает ОПП ВАЗа. Он выше примерно на 2 мм, с оригинальным коленвалом (его и используют "тюнингисты") и стандартными шатунами.

Если расточить цилиндры до 84 мм, то можно получить объем 1650 куб.см. Но расточка чревата: можно налететь на скрытые поры или микротрещины в "мясе" блока. Цилиндр во время работы двигателя вибрирует, и не заметная глазу трещина может разрастись, еще немного – и привет мотору.

Любые двигатели, не указанные в табличке, – и установленные на новых машинах, и лежащие на прилавках магазинов – сработаны мелкими фирмами, отнюдь не гарантирующими качество.

[Daemon]

Мотор "дышит" воздухом, ведь бензин без него гореть не будет. А значит, после увеличения объема двигателя просто необходима доработка карбюратора или впрыска, иначе толку от предыдущего тюнинга будет мало. Карбюратор придется специально настраивать под объем, да и впрыск тоже. Готовых заводы не выпускают: все, что есть в продаже, – кустарного производства. Два карбюратора – это вынужденная мера дать больше смеси. А еще требуются свои собственные характеристики вакуумного и центробежного регуляторов. Их взять просто негде (они подбираются на основе детонационного запаса конкретного двигателя), и потому умельцы оставляют штатные. Опасность здесь кроется в возможности калильного зажигания, а значит, ускоренном износе мотора, а то и его разрушении. С впрысковой машиной все проще: колдовство с программой управления может прибавить 3–5%, и не более!

Результат всех доработок двигателя весьма сомнителен. Ресурс мотора обратно пропорционален качеству выполненных работ, квалификации и опыту конструкторов и уровню станочного парка. Если увеличивается степень сжатия – ресурс снижается еще сильней. В итоге он может упасть до 30, 20 и менее тысяч километров.

[Daemon]

Нередки вмешательства в трансмиссию. Главная пара 3,9 дает неплохой прирост динамике. Только надо понимать, что, сокращая время разгона, она снижает максимальную скорость и увеличивает расход топлива. Вариантов рядов коробок передач (КП) несколько, каждый их называет как может. Но все они – спортивные штучки со сближенными передачами кустарного производства. Завод выпускает единственный ряд для переднего привода и свой – для "классики".

Короткоходная кулиса уменьшает ход включения передачи (в итоге переключение быстрее). Усилие включения возрастает прямо пропорционально уменьшению хода по закону рычага.