Дополнительные индукционные системы

Добавление вторичного впускного коллектора с более высокими, большими и/или длинными полозьями подает в двигатель больше воздуха и топлива для увеличения крутящего момента и выходной мощности. Добавление более крупного карбюратора, корпуса дроссельной заслонки или нескольких карбюраторов, которые могут пропускать больше кубических футов воздуха в минуту, или, возможно, усиление воздушного потока с помощью турбонагнетателя или нагнетателя и/или использование закиси азота добавляет еще больше мощности.

Существует множество вариантов индукционных систем, которые стоит рассмотреть. Какую настройку вы решите использовать, будет зависеть от приложения, любых правил, которые могут ограничивать виды используемых деталей, и бюджета вашего клиента. Клиент может захотеть, чтобы вы построили драг-мотор мощностью 1200 лошадиных сил для его Camaro, но если у него есть только 8000 долларов, это вряд ли произойдет.

С ростом мощностного потенциала любого двигателя увеличиваются и физические нагрузки на поршни, шатуны, коленчатый вал и блок. Поскольку стандартные детали могут выдерживать только такую ​​дополнительную мощность, прежде чем что-то начнет ломаться, если вы строите двигатель, чтобы вырабатывать большую мощность, и делаете модификации системы впуска, которые потенциально могут производить более 500 лошадиных сил в небольшом блоке или 600 лошадиных сил в большом блоке, вам также придется модернизировать внутренности двигателя более прочными компонентами.

Ускорение работы двигателя

Чтобы увеличить поток воздуха в безнаддувном двигателе, производителю двигателя необходимо заменить стандартные клапаны клапанами большего размера, использовать распределительный вал с большим подъемом и продолжительностью, и либо перенесите стандартные головки, либо установите головки производительности послепродажного обслуживания. Увеличение рабочего объема двигателя за счет более длинного хода коленчатого вала и/или большего диаметра отверстий также приведет к прохождению большего количества воздуха через двигатель. Но это дорогие модификации, требующие большой механической обработки и новых деталей. Поскольку сила, нагнетающая воздух в цилиндры двигателя, ограничена атмосферным давлением, безнаддувный двигатель может пропускать только определенное количество воздуха. А по мере увеличения оборотов двигателя объемная эффективность падает.

Система принудительного впуска может увеличить поток воздуха гораздо проще и дешевле, чем модификация безнаддувного двигателя.

С турбокомпрессором или нагнетателем система впуска создает давление наддува, чтобы нагнетать больше воздуха в двигатель. Турбонаддув — один из самых эффективных способов увеличения мощности. Вы можете прикрутить турбонаддув к относительно стандартному двигателю и производить столько мощности, сколько хотите, просто увеличивая давление наддува. На каждый фунт давления наддува турбонаддув может добавить до 35 или более лошадиных сил в зависимости от объема двигателя.

Хотя и турбины, и воздуходувки используют давление наддува для увеличения воздушного потока и мощности, у каждого из них разные характеристики дыхания и производительности.

Воздуходувки имеют ременный привод и требуют подачи энергии от двигателя. Турбины, с другой стороны, приводятся в действие выхлопными газами, поэтому потери мощности нет. Воздуходувки прямого вытеснения типа Roots могут создавать наддув на всех оборотах двигателя и хороши для низкого крутящего момента и быстрого отклика дроссельной заслонки. Для сравнения, турбокомпрессоры и нагнетатели центробежного типа обычно не обеспечивают значительного прироста мощности ниже 2500 об/мин, но быстро создают давление наддува при более высоких оборотах двигателя.

Турбины могут дать большую мощность, но они менее агрессивны для двигателя и трансмиссии по сравнению с вентилятором или закисью азота. В трансмиссии меньше ударов, потому что давление наддува увеличивается по мере того, как золотники турбонаддува позволяют передавать больше мощности через эти компоненты с меньшим риском отказа компонентов. Шины также остаются подключенными из-за более плавного приложения мощности. Турбины также создают противодавление в выхлопе, что помогает удерживать поршни на штоках на высоких оборотах.

Турбина может преодолеть ограничения стандартной головки, поэтому при создании бюджетного турбомотора вам не нужно тратить много денег на головки блока цилиндров с ЧПУ. Вместо этого вы можете вложить большую часть своих денег в создание более прочного нижнего конца, чтобы справиться с мощностью.

Турбина — не единственная необходимая часть оборудования. Хороший турбо-кулачок также важен, потому что он специально разработан для работы с давлением на впуске и выпуске, сохраняя их разделенными, поэтому они сильно отличаются от безнаддувных, NOS-кулачков или кулачков нагнетателя.

Все турбины имеют некоторую задержку между моментом, когда вы нажимаете на педаль газа, и моментом, когда турбина фактически достигает полного наддува. С одной или несколькими турбинами, установленными в задней части автомобиля, переход становится немного более плавным и более контролируемым, чем более резкий удар турбин, установленных на двигателе. Это снижает риск разрыва шин и потери контроля при срабатывании.

Температура выхлопных газов в задней части автомобиля может быть на 500 градусов ниже, чем у выпускного коллектора, поэтому турбоохлаждение не является проблемой. Дистанционная установка также обеспечивает более низкие температуры всасываемого воздуха (IAT), в сочетании с промежуточным охладителем, форсированные IAT могут быть почти равны температуре окружающей среды, возвращаясь в двигатель. STS Turbo предлагает турбокомплекты с креплением сзади на болтах и ​​универсальные комплекты, подходящие практически для любого применения.

Карбюраторы

Карбюраторы десятилетиями были опорой для производителей высокопроизводительных двигателей, потому что они относительно дешевы по сравнению с электронными или механическими системами впрыска топлива и представляют собой простые механические устройства. Карбюратор - это, по сути, устройство дозирования топлива, которое использует всасывание для перекачки топлива из топливного бака через дозирующие форсунки в трубку Вентури. Капли топлива смешиваются с поступающим воздухом и проходят через дроссельные заслонки во впускной коллектор.

Карбюраторы можно настроить, изменив рычажное соединение или кулачок, который приводит в действие ускорительный насос, отрегулировав винты смеси холостого хода и скорости холостого хода, отрегулировав высоту поплавка внутри топливного бака (ов) и заменив дозирующие форсунки и эмульсионные трубки. Но они также могут быть темпераментными.

Изменения температуры и влажности воздуха могут нарушить соотношение воздух/топливо. Слишком малое или слишком большое обогащение топлива при нажатии на педаль газа может привести к тому, что двигатель заглохнет. Из-за этого гонщики постоянно возятся с настройками на гоночной трассе, чтобы добиться наилучших результатов.

Карбюраторы с улучшенными характеристиками на вторичном рынке доступны от различных компаний. Вы можете купить новый карбюратор, восстановленный на заводе карбюратор или специально модифицированный карбюратор для двигателя, который вы собираете. Для уличного двигателя вам, вероятно, понадобится карбюратор с автоматическим дросселем для надежного холодного запуска и работы на холостом ходу во время прогрева. Карбюратор также должен иметь все необходимые вакуумные соединения для системы PCV, рециркуляции отработавших газов, усилителя тормозов и других вакуумных аксессуаров, а также порт вакуума для подачи вакуума на распределитель (если используется). Вакуумные вторичные ступени на четырехцилиндровом двигателе также обеспечат гораздо лучшую управляемость на улице, чем вторичные механические.

Избегайте «перенасыщения» уличного двигателя. Для низкого крутящего момента и хорошей реакции дроссельной заслонки максимальный расход воздуха карбюратора не должен превышать максимальный потенциал воздушного потока двигателя при максимальных оборотах двигателя более чем на 10–15 %. Карбюратор на 720 кубических футов в минуту хорошо подходит для небольшого блока Chevy на 350.

На гоночном двигателе можно забыть о воздушной заслонке и вакуумных соединениях. Механические вторички также являются лучшим вариантом здесь. Если двигатель рассчитан на высокую мощность, вы можете установить карбюратор гораздо большего размера, чтобы максимизировать воздушный поток на высоких оборотах.

В идеале вы должны выбрать карбюратор, который подходит к вашему двигателю, и настроить его самостоятельно, а не оставлять этот шаг покупателю. Вы можете собрать самый лучший двигатель в мире, но если кто-то испортит карбюратор, это может привести к поломке двигателя. Самая большая опасность заключается в работе со слишком бедной топливной смесью, так как это может быстро привести к детонации, преждевременному воспламенению и прогоранию поршней. Настройка карбюратора и двигателя на динамометре при одновременном контроле температуры и состава выхлопных газов гарантирует, что у вас будет правильная топливная смесь при любых оборотах двигателя и нагрузках.

Ряд компаний, занимающихся послепродажным обслуживанием, предлагают карбюраторы с синей печатью и модифицированные, а также специально изготовленные гоночные карбюраторы, изготовленные из легких литых деталей и компонентов из алюминиевых заготовок.

Электронный впрыск топлива

Системы EFI на вторичном рынке существуют с 1980-х годов. Чтобы соответствовать новым требованиям по выбросам и экономии топлива, EFI заменила карбюраторы на автомобилях последних моделей в середине 1980-х годов. Это хороший выбор для уличного применения, поскольку EFI обеспечивает более легкий холодный запуск, более низкие выбросы и лучшую экономию топлива, чем большинство карбюраторов.

Плюсом многоточечных систем EFI с отдельной топливной форсункой для каждого цилиндра является лучшее распределение топлива между цилиндрами. Через впускной коллектор проходит только воздух, так что можно не беспокоиться о разделении топлива. При карбюраторном или дроссельном впрыске впускной коллектор мокрый. Воздух и топливо смешиваются вместе, когда они попадают в коллектор. Капли топлива тяжелее воздуха и могут отделяться, когда топливная смесь следует за поворотами впускного коллектора.

Это может привести к неравномерному смешиванию топлива и снижению мощности при более высоких оборотах двигателя, когда скорость впуска высока.

Еще одно преимущество EFI перед механическим карбюратором заключается в том, что EFI является «самонастраивающимся». Используя кислородный датчик в выхлопе для контроля воздушно-топливной смеси, топливную смесь можно постоянно регулировать на ходу, чтобы поддерживать идеальную топливную смесь. Это означает, что не нужно возиться с регулировочными винтами или менять форсунки, чтобы компенсировать изменения температуры или высоты над уровнем моря. Топливную кривую также можно изменить в электронном виде, запрограммировав модуль управления для обеспечения любого соотношения топлива, которое вы хотите, при любой скорости или нагрузке.

Недостатком EFI является то, что он дорогой и слишком сложный для некоторых людей, привыкших к карбюраторам. Многопортовая система EFI на вторичном рынке может стоить 3000 долларов и выше, что намного больше, чем хороший карбюратор и коллектор. Поэтому для тех, кто хочет более доступный вариант, ряд компаний теперь предлагают системы впрыска с болтовым креплением корпуса дроссельной заслонки (TBI), которые можно установить практически на двигатель с четырехцилиндровым карбюраторным впускным коллектором.

Впускной коллектор

Тип впускного коллектора, установленного на двигателе, также играет огромную роль в том, как двигатель дышит, а также в величине крутящего момента и мощности, которые он создает. Большинство впускных коллекторов вторичного рынка изготовлены из литого алюминия для облегчения веса, хотя многие нестандартные гоночные коллекторы сварены из стали или алюминия. Мы также видели некоторые пластиковые впускные коллекторы вторичного рынка, которые очень легкие и способны работать довольно прохладно из-за того, что пластик плохо проводит тепло.

Холодный впускной коллектор — это более плотный и мощный заряд, поэтому некоторые впускные коллекторы для вторичного рынка имеют воздушный канал под полозьями и нагнетательной камерой, чтобы изолировать коллектор от тепла двигателя. Уличные коллекторы обычно включают в себя проход для стояка тепла для облегчения испарения топлива, что необходимо после холодного запуска, но в большинстве гоночных коллекторов его нет.

У уличных коллекторов также есть патрубки для систем EGR и PCV (при необходимости), а на гоночных коллекторах таких патрубков нет.

Двухплоскостные (также называемые 180-градусными) коллекторы делят камеру на две половины и питают каждую сторону двигателя V8 отдельно. Это обеспечивает лучшую реакцию дроссельной заслонки и крутящий момент на низких оборотах для повседневной езды. Низкоэтажный коллектор может потребоваться, если зазор под капотом ограничен, в то время как высотный коллектор с более высокими и длинными направляющими, как правило, хорош для немного большей мощности. С другой стороны, большинство гоночных коллекторов имеют открытую или одноплоскостную камеру (также называемую 360-градусной), которая обычно обеспечивает больший поток воздуха и мощность при более высоких оборотах двигателя.

Замена штатного коллектора на послепродажный обычно не требует других модификаций двигателя. Однако, если вы используете головки вторичного рынка, которые имеют другой угол наклона, конфигурацию порта или высоту порта, чем стандартные головки, вам придется использовать впускной коллектор, соответствующий головкам. Это может ограничить ваш выбор в зависимости от того, что доступно для конкретной головки.

Независимо от того, какую комбинацию впускного коллектора и головки блока цилиндров вы используете, соответствие отверстий в коллекторе и головке важно для оптимизации воздушного потока. Несоосность, острые края или резкие изменения диаметра портов не должны нарушать воздушный поток.

Закись азота

Завершим эту статью об индукционных системах несколькими словами о закиси азота. Это простое дополнение, которое может увеличить мощность любого двигателя до 200 л. Закись азота создает много дополнительного тепла и давления в цилиндрах, поэтому поршни, шатуны и кривошип должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать повышенную нагрузку. Кроме того, вы должны убедиться, что подается достаточно топлива, чтобы топливная смесь не обеднялась и не вызывала детонацию двигателя.

Закись азота, вероятно, обеспечивает наибольшую отдачу от любого надстройки индукционной системы. За относительно небольшие вложения вы можете установить систему закиси азота практически на любой двигатель. Это намного дешевле, чем любая другая модификация, которую вы можете сделать. Однако есть некоторые ограничения.

Во многих видах гонок закись азота запрещена. Некоторые штаты также запрещают использование закиси азота на улице. А если переборщить с закисью, можно взорвать двигатель и разбросать повсюду детали!

Эксперты предупреждают вас, чтобы вы были уверены, что дополнительный закись азота не слишком много для двигателя. Кроме того, они призывают вас и ваших клиентов обратить внимание на то, что включено в установку закиси азота. Если вы устанавливаете комплект на двигатель, вы должны быть уверены, что взимаете плату за все необходимые компоненты. Есть причина, по которой некоторые наборы называются «наборами», а некоторые — «системой».