Лучшие бензиновые двигатели последних лет (19 моделей)

Если я не собираюсь продавать машину?

Есть такое устоявшееся выражение среди автолюбителей – вечный учёт автомобиля. Он применяется к транспортным средствам, на которые:

• наложены ограничения регистрационных действий приставами или иными органами,
• внесены изменения, которые не зарегистрированы или которые невозможно зарегистрировать: более мощный двигатель, если экспертиза показывает, что небезопасно его устанавливать, кенгурятники и прочие детали.

На практике 2021 года сотрудники ГИБДД на дороге очень редко сверяют номерные обозначения моторов. Поэтому, если не планируете продавать автомобиль, а отъездить на нём до конца его дней, то фактически можно поставить двигатель большей мощности и рабочего объёма. Но знайте, что формально это незаконно.

Турбированные двигатели

Тюнинг двигателей такого типа, хоть и значительно легче, чем описанных выше, все же имеет свои особенности. В данном случае, нам не придется разбирать двигатель и увеличивать объем цилиндра или менять коленчатый вал.

Здесь нам достаточно будет просто увеличить величину наддува. Основа этого способа лежит в возможности управлять работой компрессора, какого типа он бы не был.

Как все это происходит.

Все мы знаем, что работа любого типа компрессоров напрямую зависит от частоты оборотов двигателя. Величина давления воздуха, которое выдает компрессор прямо пропорционально высоте оборотов двигателя. Но давление не может быть бесконечным и должно регулироваться.

Для его регулировки существует специальный блок управления, который стравливает лишнее давление. Под настроив этот блок управления, мы сможем добиться, что величина максимального давления, при котором происходить стравливание воздуха будет выше.

Отсюда следует, что смесь топлива с воздухом будет попадать в цилиндр под большим давлением и заполнять больший объем, чем при стандартных настройках блока управления компрессором.

Однако все это необходимо делать в разумных пределах, так как в двигателе технологически заложен некоторый запас прочности, но он не безграничный. Но если вы решили все же перешагнуть разумный придел прочности, вам необходимо будет обязательно произвести более серьезные изменения в конструкции двигателя, чтобы он не вышел из строя.

К таким изменениям можно отнести изменение системы охлаждения, увеличить камеры сгорания в цилиндрах, поработать над увеличением степени охлаждения двигателя, поставить дополнительные воздухозаборники и т.д.

Может быть, даже придется заменить чугунный коленвал на стальной, поставить поршни более прочные чем, те которые стояли. В общем, карманы придется вывернуть по полной.

Hyundai/Kia G4FC

Моторы можно встретить в двух версиях объема: 1.4 и 1.6 литра и под капотами настоящих народных любимчиков – Hyundai Creta, Solaris и Kia Rio. Двигатели, возможно, не проедут более полумиллиона километров – объем у них маловат, – но ресурс в эти небольшие бензиновые ДВС заложен такой, что к отметке в 500 000 они подъедут вполне самостоятельно. А значит, брать машины Hyundai и Kia, укомплектованные (например, двигатели ставились на Hyundai i30, Elantra, Solaris; Kia Ceed, Cerato, Rio, Soul) этими моторами с пробегом, перешагнувшим за 300 000, в принципе, можно.

Есть случаи, когда машины проезжали более 600 тыс. км и двигатель продолжал тянуть и работать! Феноменальная надежность в руках заботливых автовладельцев, по крайней мере тех, кто не забывает и не ленится исполнять техрегламент.

Увеличение мощности дизельного агрегата

Дизель, если сравнивать его с бензиновым двигателем имеет ряд преимуществ: экономичность и относительная «терпимость» к качеству топлива. Мотор, работающий на солярке, лучше тянет на «низах». Что касается увеличения мощности, то к дизелю применимы большинство методов, перечисленных выше: расточка цилиндров, установка турбонаддува, чип-тюнинг и т. д. Но есть и особенности совершенствования.

Модули увеличения мощностных характеристик

Речь идет о специально разработанных блоках, взаимодействующих с топливной системой автомобиля. Они никак не влияют на работу электронного блока управления, просто осуществляют дополнительный контроль над работой электронных датчиков. Существует четыре типа модулей:

1. Блок, изменяющий импульсы, управляющие работой форсунок. Здесь задача модуля – замедление или ускорение поднятия иглы. Это понижает расход солярки, улучшает ее сгорание. Происходит это благодаря изменению угла опережения зажигания. Модуль несложен в установке и может работать с любыми современными дизельными агрегатами.
2. Блок, влияющий на работу топливного насоса высокого давления. Модуль функционирует совместно с датчиком, выдающим информацию о давлении топлива. При этом данные занижаются. Это приводит к повышению давления в ТНВД. В итоге – сохранение эксплуатационного ресурса силового агрегата при улучшении динамики. Блок работает только с дизелями, использующими механический способ подачи солярки и выпущенными до 2008 года.
3. Блок, работающий с датчиком топливной рампы. Этот модуль тоже занимается «обманом», поставляя в ЭБУ данные о снижении давления в рампе. Он начинает «думать», что динамические характеристики мотора недостаточны и меняет интенсивность функционирования форсунок. Мощность увеличивается, а расход топлива падает.
4. Модуль, оптимизирующий работу ЭБУ (точнее, его процессора). Цель блока – определение давления в топливной системе. При большом его значении посылается сигнал, «приказывающий» увеличить тайминг форсунок. Т. е. модуль способен изменять режим работы двигателя без участия электронного блока управления. Блок не «занимается» поставкой ложной информации и устанавливается в систему высокого давления. Хорошо взаимодействует с любой современной дизельной установкой.

К плюсам вышеперечисленных блоков можно отнести простоту установки, экономию расхода солярки и увеличение мощности. Однако при этом уменьшается срок службы блока цилиндров, форсунок, топливного насоса. При этом выброс в атмосферу вредных веществ повышается.

Common Rail

Задача этой системы – подача солярки в камеру сгорания вне зависимости от мощности движка на данный момент и крутящего момента. В обычном дизеле топливо сжимается во впускном коллекторе, в то время как в Common Rail это происходит, когда состав подается в отсек сгорания.

Увеличить степень сжатия

Степень сжатия это не одно и то же, что компрессия. Хотя по описанию термины очень похожие. Компрессия – это давление, которое создается в камере сгорания, когда поршень доходит до самой верхней точки. А степень сжатия – это соотношение объема всего цилиндра к камере сгорания. Рассчитывается оно при помощи простой формулы: Vцилиндра+Vкамеры, полученную сумму разделить на Vкамеры. Результатом будет процент сжатия от изначального объема топливной смеси. Компрессия лишь показывает, исправны ли узлы, способствующие эффективности сгорания смеси (кольца или клапана).

Цель процедуры – уменьшить объем камеры сгорания в цилиндрах. Мотористы делают это разными способами. Вот некоторые из них.

1. При помощи фрезы равномерно снимается нижняя часть ГБЦ.
2. Использовать более тонкую прокладку головки блока цилиндров.
3. Заменить поршни с плоским днищем на аналоги с выпуклой формой.

Польза от такого метода двойная. Во-первых, мощность мотора повышается. Во-вторых, снижается потребление топлива. Однако эта процедура имеет и недостаток. Так как количество смеси в камере сгорания стало меньшим, стоит задуматься над тем, чтобы перейти на топливо, октановое число которого немного выше.

Что входит в капремонт двигателя

Капитальный ремонт дизельных и бензиновых двигателей делается поэтапно:

1. Разборка ДВС.
2. Мойка деталей и очистка.
3. После очистки опытный автомеханик способен определить насколько сильно изношены те или иные детали, можно ли их отремонтировать или лучше заменить. Делают дефектовку, то есть после того, как сняли головку блока цилиндров (ГБЦ), ее и блок цилиндров (ГБЦ) проверяют на сколы и трещины; исследуют цилиндры на задиры и царапины; определяют зазоры сопряженных деталей; осматривают состояния поршней на наличие сколок, раковин, нагара; проводят осмотр шатунов коленвала; исследование коленвала ДВС; пальцев; подшипников; детали газораспределительного механизма также проверяют (клапаны, коромысла, и т.д.). Также сравнивают размеры важных деталей с заводскими.
4. После дефектовки надо оценить степень износа всего двигателя: что менять, что оставить, что отремонтировать.

Степень сжатия в двигателе автомобиля

Расчет степени сжатия и объема мотора

Расчет двигателя

Расчет степени сжатия и объема мотора

b = диаметр цилиндра;

Vc = объём камеры сгорания, то есть, объём, занимаемый бензовоздушной смесью в конце такта сжатия, непосредственно перед поджиганием искрой; часто определяется не расчётом, а непосредственно измерением из-за сложной формы камеры сгорания.

Увеличение степени сжатия в двигателе автомобиля требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых двигателей внутреннего сгорания) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины, то есть, способствует снижению расхода топлива.

Степень сжатия в двигателе автомобиля, обозначаемая греческой буквой E, есть величина безразмерная. Связанная с ней величина компрессия зависит от степени сжатия, от природы сжимаемого газа и от условий сжатия. При адиабатическом процессе сжатия воздуха зависимость эта выглядит так: P=P?*?^?, где

?=1,4 – показатель адиабаты для двухатомных газов (в том числе воздуха),

P? – начальное давление, как правило, принимается равное одному.

Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нем бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1.2.

При ?=10 компрессия в лучшем случае должна быть 10^1.2=15.8

Детонация в двигателе – изохорный само ускоряющийся процесс перехода горения топливовоздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов. Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндра – поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей. Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.

Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия, которое обозначает (при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки (НМТ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) (например: степень сжатия – 10:1, компрессия – 14 атм.).

О спортивных автомобилях

Двигатели гоночных или спортивных автомобилей, снабженными тюнингованными и спортивными автозапчастями , работающих на метаноле имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном двигателе внутреннего сгорания степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11.1:1.

В пятидесятые – шестидесятые годы одной из тенденций двигателестроения, особенно в Соединенных Штатах Америки, было повышение степени сжатия, которая к началу семидесятых на американских двигателях нередко достигала 11-13:1. Однако это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале семидесятых годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.

В наше время для улучшения двигателя и автомобиля в целом используются тюнингованые автозапчасти и естественно они должны устанавливаться на профессиональных автосервисах .

Объем цилиндров

В пределах разумного можно увеличить объем цилиндров и получить хороший результат. Не затрагивая другие показатели двигателя и оставляя диапазон оборотов на том же месте, мы не изменяем саму суть поведения автомобиля. Хотя после этих изменений он явно станет «шустрее».

Увеличить внутреннее пространство цилиндров можно двумя методами.

Первый метод

Заменяем стандартный коленчатый вал на вал с большим эксцентриситетом (расстояние от центра эксцентрика до центральной оси вала).

Второй метод

Растачиваем цилиндры для поршней большего диаметра.

Эффективное и более бюджетное средство, конечно же, расточка цилиндров. Вспомним математику: V двигателя = S поршня ∙ H ход. Таким образом, площадь увеличивается в 4 раза (возводим в квадрат), а диаметр только в 2 раза. А увеличивая в 2 раза ход поршня, получаем увеличение объема тоже в 2 раза. Ничего сложного.

Поговорим об экономичности данных преображений двигателя. Чтобы заменить кривошипно-шатунный механизм (КШМ), необходим коленвал с эксцентриситетом отличным от имеющегося, в нашем случае наибольшим. Это заведомо сложная задача. Делаются такие валы только на заказ и стоят они недешево. Повезло владельцам марки автомобиля Фольцваген. Все их моторы производятся с блоками равных размеров V = 1,6л; 1,8л; 1,9л; 2,0л. и с ходами 77,4; 80; 86,4; 92,8 и 95,5мм. На такие блоки легче и дешевле подобрать нужный Вам коленчатый вал, ведь серийное производство всегда доступнее.

Конечно, после таких трансформаций, потребуется другая поршневая группа. Одно следует за другим. Так происходит всегда, стоит только начать что-то менять. Уже не остановиться. Но задумайтесь. Такие конструктивные изменения накладывают лишние потери хода в работающем двигателе из-за более коротких шатунов. При постоянных основных размерах блока и изменении размера коленвала, приходится чем-то жертвовать. Короткие шатуны испытывают те же нагрузки, что до них стандартные, а, значит, надежность всей конструкции значительно падает. Эту мелочь обычно упускают при тюнинге двигателя, считая ее малозначимой. Вопрос в том, надо ли Вам так уменьшать срок службы автомобиля?

Существует еще один вариант увеличения рабочего объема задействующий диаметр цилиндров. Производители закладывают в двигатель определенный запас прочности, увеличивая толщину стенки цилиндров. Этим можно воспользоваться и убрать «лишние» 1-2 миллиметра металла. На выходе мы получаем прибавку в объеме. С поршнями тоже не будет никаких проблем. Они имеют стандартизированные пропорции и найти подходящие среди серийных – дело времени. В конце концов поршни можно «подретушировать» на станке высокой точности: обработать отверстие или подрезать днище.

Однако, сказать, какой из способов повышения мощности двигателя лучше и дешевле, однозначно невозможно. Все они имеют место быть. Дальше все зависит от конструктивных особенностей конкретного мотора.

Газораспределительный механизм

— впускных и выпускных клапанов.

Распределительный вал

Как правило (в современных автомобилях) расположен в верхней части головки цилиндров.

Неотъемлемой частью распредвала являются его кулачки. Их ровно столько, сколько впускных и выпускных клапанов. Эти кулачки надавливая на рычаг толкателя клапана, открывают его, а «сбегая» с рычага, клапан закрывается от действия возвратной пружины.

Клапана

Клапан состоит из плоской шляпки (головки) и стержня. Причем, диаметр головки впускного клапана делают несколько больше, чем диаметр головки выпускного клапана (это делается для лучшего наполнения топливом цилиндров).

Что значит порядок работы цилиндров двигателя?

Чтобы понять, что такое порядок работы цилиндров, следует немного углубиться в технические нюансы конструкции ДВС. Работа поршневой системы происходит за определённое количество тактов – 2 или 4. Тактом называют один из этапов полного цикла подачи топливовоздушной смеси в цилиндр, её сгорания и удаления выхлопных газов.

В результате, под действием хода поршня, на который оказывают давление расширяющиеся газы воспламенившегося топлива, проворачивается коленчатый вал. В двухтактных моторах полный рабочий цикл происходит за один оборот коленвала, а в четырёхтактных – за два. При этом в разных цилиндрах такты не совпадают, то есть, цилиндры работают вразнобой.

Это необходимо для того, чтобы крутящее усилие на коленвал передавалось более равномерно, а не рывками.

Последовательность чередования одинаковых тактов в различных цилиндрах ДВС и называют порядком их работы. Зависит он от ряда условий:

• Тип расположения цилиндров в двигателе – в один ряд, или в два ряда. Второй вариант ДВС в поперечном разрезе напоминает латинскую букву V, поэтому его называют V-образным.
• Конструктивные особенности распредвала, отвечающего за ход впускных и выпускных клапанов.
• Тип коленчатого вала.
• Число цилиндров. Существуют самые разные варианты моторов, имеющие их в количестве от 1 до 16 штук.

В зависимости от сочетания перечисленных факторов, разные цилиндры по-разному включаются в работу, беспрерывно вращая коленвал.

Циклы двигателя

Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом. Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания .

Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.

Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.

1. Такт впуска (всасывания).

Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.

2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень

. Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.

3. Такт рабочего хода.

Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.

Замена коленчатого вала

Сложность заключается в том, что найти коленчатый вал с большим эксцентриситетом, который подойдет для вашего двигателя очень сложно, но если постараться то можно.

Производство их дорогое, мало, кто их делает и только под заказ. Поэтому в данном случае лучше купить стандартный коленчатый вал и уже под него подбирать поршня и шатуны.

Конечно это дополнительные затраты, ведь новая поршневая группа и шатуны стоят не дешево, да и найти их еще надо. Но если вы захотели сделать тюнинг двигателя своими руками, то придется раскошелиться. А кто ищет, тот всегда найдет.

Однако сразу появляется первый «подводный камень». Короткие шатуны, которые нам придется поставить на коленчатый вал с большим эксцентриситетом, в ходе работы образуют больший угол переламывания по отношению к оси движения, а соответственно они сильнее прижимаются к стенке цилиндра.

А тут уже цепочка мыслей вам должна быть понятна. Больше прижимаются, больший коэффициент трения, увеличивается показатели сопротивления движения поршня. Вследствие того, что нагрузка на короткий шатун больше, надежность такой конструкции вызывает сомнения.

Однако для фанатов своего дела, которые не обращают внимания на такие мелочи, это не проблема. Данный способ достоин того, что бы «жить» и с успехом применяется для увеличения объема цилиндра при тюнинге двигателя.