Тюнинг атмосферного двигателя: простые и рабочие способы Автомобильный портал 5 Колесо

Чип тюнинг атмосферного и турбированного двигателя — MS-Chip

EnglishРусский

Ваш город: Екатеринбург

Подберите свой MS-Chip

8 800 5000 227

Обратный звонок

Обратный звонок

Где купить0

ГлавнаяБлогНовости за август 2017
Чип тюнинг атмосферного и турбированного двигателя — в чем отличия

30 августа 2017

Чип тюнинг от А до Я

Для того что бы разобраться в отличии чип тюнинга атмосферного двигатели от чипа тюнинга турбированого просто разберем чем отличается атмосферный двигатель от турбированого.

Атмосферный двигатель

Атмосферный двигатель это обычный ДВС без турбины, он менее мощный, чем турбированный и более тяжелый, если сравнивать двигатели одинаковой мощности. Также, у него есть такие минусы как: большая потеря мощности при подъеме в гору и большая потеря мощности в условиях разряженного воздуха. Но он имеет и свои полюсы, такие как — более долгий срок службы. Бывали такие случаи, когда атмосферные двигатели переставляли с одного сгнившего авто на другое, и так атмосферный мотор переживал 500-600 тысяч километров! За такую сверхнадежность он и расплачивается гораздо меньшей мощностью. Что касается чип тюнинга, то тут атмосферный двигатель значительно проигрывает турбированному в широте возможных улучшений. Мощности из него выжать можно, не больше чем 5-10 %, максимум 15%. Достигается это в основном, просто за счет подачи большего количества топлива, что негативно сказывается на работе блока цилиндров и быстрее приводит к выходу из строя выхлопной системы автомобиля.

Можно  подытожить что — атмосферный двигатель довольно прост и изменением программы управления в нем, как-либо улучшить работу двигателя почти невозможно. А эффект лучшей приемистости автомобиля, после чип-тюнинга, достигается, в оcновном, за счет корректировки параметра отклика педали газа, который легко можно изменить и без «залезания» в голову атвтомобиля, с помощью электронного корректора педали газа.

Турбированный двигатель

Турбированный двигатель в свою очередь является полной противоположностью атмосферному. На порядок мощнее атмосферного двигателя того же объема и на порядок легче сравнимого по мощности атмосферника. Но, выдающиеся мощностные характеристики не берутся из воздуха, турбированный двигатель более привередлив к качеству топлива и требует регулярного обслуживания. Но при выполнении всех необходимых ТО и контроле качества топлива, который вы заправляете в свой автомобиль, он прослужит вам так же долго, как и атмосферный. Главным же позитивным фактором турбированого двигателя его широкие возможности для тюнинга. С помощью чип тюнинга, автомобилю с турбированным двигателем можно прибавить от 20 до 35% к мощности, а при особо детальном и удачном случае и до 40%.

Вернуться к списку

Пройдите бесплатный тест-драйв MS-Chip в течение 60 дней!

Ваше имя

Телефон

Ваш автомобиль

Тюнинг двигателя.

Теория и практика.

Любая реконструкция двигателя с целью улучшения его характеристик – работа комплексная, основанная на четком представлении о том, что мы хотим получить, как это сделать, и можно ли это сделать вообще. Здесь без знания рабочих процессов, протекающих в двигателе, никак не обойтись. Также необходимо понимать, что в двигателе все взаимосвязано: изменение в одном узле ведет к перемене всего рабочего процесса- от воздухозаборника до среза выхлопной трубы. Причем на разных режимах любое вмешательство оказывает различное воздействие: что хорошо на одном режиме, может оказаться плохо на другом.

К основным характеристикам двигателя мы обычно относим крутящий момент и мощность. Именно их и стремятся увеличить, проводя тюнинг мотора. Осуществить это можно с помощью двух основных способов. Первый способ – увеличение крутящего момента на коленчатом вале. Второй – не трогая величину крутящего момента, переместить его в зону высоких оборотов.

Содержание статьи

• 1 Увеличение вращающего момента
• 2 Увеличение мощности
• 3 От теории к практике
• 4 Закись азота
  • 4. 1 Типы систем закиси азота

Увеличение вращающего момента

Набор для тюнинга двигателя

Крутящий момент практически не зависит от частоты вращения коленвала, а определяется лишь объемом двигателя и давлением в цилиндре. С объемом все понятно – чем больше, насколько позволяет конструкция двигателя, тем лучше. Давление можно повысить, увеличив степень сжатия. Правда, резервов тут немного – возможности этого способа ограничены детонацией. Можно подойти и с другой стороны. Чем больше топливовоздушной смеси мы “загоним” в двигатель, тем, очевидно, больше тепла выделится при ее сгорании в цилиндре и тем выше будет давление в нем. Это справедливо для атмосферных моторов.

Второй вариант применим к семейству наддувных двигателей. Изменив характеристику блока управления, можно несколько увеличить величину наддува, благодаря чему удастся снять больший момент с коленчатого вала.

И третий вариант – добиться лучшего наполнения цилиндров, улучшив газодинамику, – самый распространенный и самый… негарантированный. Идея в том, что нужно сделать нечто с каналами и камерой сгорания… Но все по порядку.

Рабочий объем. Один из основных вариантов – увеличение рабочего объема цилиндров настолько, на сколько это
возможно. В разумных пределах, конечно. Для дорожного автомобиля этот подход наиболее правильный, потому что, увеличив
объем, при этом не изменяя распредвал, т.е. оставив моментную кривую в том же диапазоне оборотов, в котором она и была,
водителю не нужно будет переучиваться манере вождения. А на выходе получим искомое – более динамичный автомобиль.

Рабочий объем можно увеличить двумя способами – заменив стандартный коленвал на коленвал с большим эксцентриситетом или расточив цилиндры под поршни большего диаметра. Логично поинтересоваться – что более эффективно и что менее затратно. Ведь что такое объем двигателя: это есть произведение площади поршня на его ход. Увеличив, условно говоря, в два раза диаметр, мы в четыре раза увеличиваем площадь. Потому что в квадрате.

А увеличив в два раза ход, мы лишь в два раза увеличиваем объем. Вот такая математика. Теперь об экономике вопроса. На первый взгляд кажется, что замена кривошипного механизма менее затратна, нежели расточка блока в больший размер. Нюанс в том, что коленвал с большим эксцентриситетом еще найти надо. Делают их на заказ редкие фирмы, производство дорогостоящее и сложное. Разумно в этом случае уповать на стандартизацию производителя. Поэтому логично купить серийное изделие, в нашем случае коленвал, и уже под него подбирать поршневую группу. Конечно, понадобятся другие поршни и шатуны.

Это сложно, но подобрать можно. Вопрос в другом. Конструктивно такой ход закладывает дополнительные механические потери в работе двигателя, виновниками которых станут более короткие шатуны. Это аксиома- поставив коленвал с большим эксцентриситетом, придется поставить более короткие шатуны, ведь нарастить блок мы не сможем. В чем их минус? Чем короче шатун, тем с большим углом он “переламывается”, тем с большим усилием он прижимает поршень к стенке цилиндра. А чем больше усилие прижима, при том же коэффициенте трения, тем больше величина сопротивления движения. И этот фактор следует рассматривать не только с точки зрения механических потерь, но и с точки зрения надежности, т.к. короткие шатуны подвергаются большим нагрузкам.

В тюнинге, как правило, такими “мелочами” пренебрегают. Когда нельзя, но очень хочется, то можно. Очевидный выигрыш в плане минимизации затрат – увеличение рабочего объема за счет увеличения диаметра цилиндра. Как правило, все двигатели имеют достаточно толстую стенку цилиндра, запас по прочности. Если, скажем, на два миллиметра увеличить диаметр, то можно получить дополнительный объем. При толщине стенки 7-8 мм одним миллиметром можно пожертвовать. И достаточно часто можно обойтись серийными поршнями. Правда, однозначно заявлять, что увеличение диаметра цилиндров дешевле, нежели замена коленчатого вала, нельзя. Каждый из этих двух способов разумно рассматривать в ракурсе специфики отдельно взятого двигателя.

Наддувные технологии. Семейство турбированных двигателей интересно для тюнинга своими конструктивными особенностями, серьезно упрощающими настройку мотора. В нашем случае можно получить больший момент, опять-таки не трогая ни моментную кривую, ни объем и даже не разбирая двигатель, лишь незначительно изменив величину наддува.

В чем особенность конструкции наддувных двигателей? Прежде всего в особенностях управления компрессором, будь то турбина или механический компрессор. Давление наддува и первого, и второго зависит от количества оборотов двигателя. Чем больше оборотов, тем выше давление. Но увеличивать его можно только до определенной величины. За этим следит блок управления, стравливая лишнее давление. Изменив его характеристику, т.е. слегка подняв планку этого самого стравливания, мы увеличим давление, с которым топливо-воздушная смесь “забивается” в объем цилиндра. И забивает реально больший объем, нежели в случае “щадящих” параметров у серийного двигателя.

Работы по увеличению давления не безболезненны – у серийных двигателей есть определенный запас по механическим и тепловым нагрузкам, по детонационной стойкости. В разумных пределах увеличить наддув возможно. Но если перешагнуть, то чтобы не сломать двигатель, придется прибегнуть к дополнительным переделкам – увеличить объем камеры сгорания, изменить систему охлаждения, установить дополнительный радиатор, воздухозаборники, промежуточный охладитель воздуха. Наверное придется чугунный коленчатый вал заменить на стальной, подобрать более прочные поршни и обеспечить им охлаждение.

Изменения в газодинамике. Суть понятна – для того чтобы получить больший момент, надо увеличить заряд топливо-воздушной смеси. Что можно сделать? Можно взять инструмент и убрать дефекты серийной сборки – сделать впускные и выпускные каналы более гладкими и ровными, ликвидировать уступы и острые углы в местах стыка деталей, убрать в камере сгорания непродуваемые зоны, заменить клапана и седла. Работы много, но гарантии нет. Почему?

Аэродинамика – вещь непростая. Математически описать процессы, проистекающие в двигателе, сложно. Взять ручку, бумагу и сделать вычисления и исходя из результатов что-то подрезать, отрезать, загнуть – тяжело… Или “кинуть глазом” и сказать, где тут лишнее… Порой результат прямо противоположный ожидаемому или никакой. Ради справедливости надо сказать, что в аэродинамике есть резервы. Но извлечь их гарантированно можно, только выполнив ряд экспериментов, продувая пластилиновые макеты впускных каналов на специальной установке, подбирая их форму и сечение в соответствии с требованиями новых условий работы двигателя. Маловероятно, что это можно сделать “на коленке”.

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.

От теории к практике

Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель. Очевидно, первое, что надо решить, – насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель – достичь
максимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости – это фазы газораспределения.

Необходимо сделать выбор: “строим” ли мы “скоростной” двигатель, который будет “раскручиваться” на высоких оборотах, или “моментный”, для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора – именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить
на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые – в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия
клапанов.

Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя. Однако это не столь важно, так как основная область их применения – езда по городу. Основное достоинство таких валов – повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу.

Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более “верховой” распредвал – тем сильнее этот эффект.

Разрезная шестерня

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни – шкива Вернера, который позволяет, не меняя
натяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.

Затем все узлы и детали двигателя “настраиваются” на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа – все “подстраивается” под характеристики распределительного вала. Какой бы мотор ни получился в результате – это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы – настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг). Без этого новый двигатель не только не “выдаст” всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива. (Подробнее о чип-тюнинге).

Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату. Есть некий предел, который ограничивает развесовка автомобиля, коэффициент сцепления его шин с дорогой. Смысла “накрутить” двигатель и в результате попросту палить сцепление, жечь резину и крошить ШРУСы – просто нет.

Закись азота

Комплект для установки закиси азота

В случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернатива
механическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Нитрос- лучший выбор для тех, кто не хочет тратить много денег, но
при этом хочет добиться существенного увеличения мощности двигателя.

Механический тюнинг подразумевает непосредственное механическое вмешательство в работу двигателя, переделку его узлов и агрегатов. Это, в свою очередь, снижает ресурс двигателя, либо ведет к очень дорогостоящим заменам таких частей, как блоки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый и распредвалы, клапаны и т.д. Нитрооксидная система (НОС) включается по желанию водителя, а все остальное время двигатель работает в своем обычном режиме без дополнительных нагрузок и расхода топлива.

Откуда же берется прибавка мощности? Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1,7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха. Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода.

Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно.

Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколько
порядков ниже температуры окружающей среды. А как известно, более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности.

Типы систем закиси азота

Существуют три типа систем закиси азота – так называемые: “сухая”, “мокрая”, и система прямого впрыска (direct port).

• “Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор. Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у впрысковых моторов) врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. Впрыск топлива осуществляется как обычно. Вот в этом-то и проблема. При подаче закиси азота нужно подать и больше горючего. Иначе смесь обеднится, и возникнет нежелательная детонация, которая вполне может привести к поломке двигателя. А поскольку впрыском управляет бортовой компьютер, то приходится либо перенастраивать его, увеличивая продолжительность открытия форсунок, либо повышать давление в топливной магистрали.
• “Мокрая” нитрос-система – более продвинутое устройство. Закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Объем закиси азота и топлива выверяется компьютером нитрос-системы, что делает это устройство более самостоятельным и удобным в управлении. Единственная сложность в том, что к такой системе приходится проводить дополнительную топливную магистраль. Такие системы особо подходят для наддувных моторов.
• Третий тип систем впрыска закиси азота – это системы прямого впрыска. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка, которая по команде распределительного блока смешивает и отмеряет необходимое количество закиси азота и топлива. Таким образом существует возможность контролировать соотношение закись азота/топливо для каждого цилиндра индивидуально. Это самый мощный и один из самых точных типов систем. Системы прямого впрыска являются еще и самыми сложными в установке. В связи с этим, а также с их высокой мощностью, эти системы применяются в основном на гоночных автомобилях.

Все эти радости омрачаются некоторым риском. Все страшные истории про оплавившиеся поршни и сгоревшие движки подкреплены фактами. Пока вы устанавливаете относительно не мощную НОС (нитрооксидная система) , опасаться нечего. Главное выбрать правильный комплект для данного двигателя. 4-х цилиндровые двигатели позволяют получить дополнительные 40-60 л.с., 6 цилиндровые двигатели позволяют получить прибавку в диапазоне 75-100 л.с., малый блок V8 – до 140 л.с., большой блок V8 – 200 л.с. Эта рекомендуемая прибавка мощности, позволяющая оставить механику двигателя без доработки.

Если же это слишком мало для вас, то вам понадобится довольно сильно тюнинговать мотор. Сначала – замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания. Также необходимо использовать качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка более мощного топливного насоса и более холодных свечей зажигания.

Настройка высоты и плотности — Как найти мощность в воздухе

| Практическое руководство – Двигатель и трансмиссия

Что нужно знать каждому автопроизводителю о воздухе, давлении, температуре и влажности, потому что в воздухе есть мощность

Мы все имеем дело с двигателями, поэтому мы должны знать об их взаимосвязи с давление и плотность воздуха. Спросите любого серьезного гонщика, и вы обнаружите, что он стал виртуальным метеорологом. Что они знают, что вы должны? Давай выясним.

То, что вы не видите, причиняет боль Эта удивительная планета, на которой мы живем, окружена тонким пузырем воздуха, поддерживающего жизнь, который распадается на 78 процентов азота, 21 процент кислорода и еще 1 процент менее важных веществ. Кислород — это то, чего мы жаждем, поскольку он поддерживает горение. Имейте в виду, что без кислорода бензин не сгорит. Вот почему мы должны смешать 12,9 или около того частей воздуха с одной частью топлива, чтобы получить максимальную мощность и крутящий момент. Поэтому логично, что накачивание большего количества воздуха в двигатель даст больше мощности. Но этот воздух имеет неприятную привычку меняться, как ветер. Меняется не процентное содержание кислорода, а скорее атмосферные условия, которые делают этот предмет таким изменчивым.

Вскоре после того, как Рудольф Дизель запустил первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на арахисовом масле, специалисты по автомобилям поняли, что воздух, который они используют для производства энергии, находится в состоянии постоянного изменения температуры, давления и влажности. Сначала рассмотрим давление.

Земная атмосфера простирается на сотни миль над уровнем моря, но 99 процентов атмосферной массы сосредоточено на первых 20 милях и удерживается на месте гравитацией, что хорошо. Хотя воздух легкий, он имеет массу, поэтому столб воздуха, простирающийся на 20 миль или более в космос, будет иметь вес. Люди, которым небезразличны подобные вещи, давно установили, что столб воздуха площадью 1 квадратный дюйм, простирающийся от внешней области нашей атмосферы до уровня моря, будет иметь вес 14,7 фунтов. Этот вес становится тем, что мы измеряем как давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Это считается стандартным давлением. Если бы вы измерили давление воздуха в горах на высоте 10 000 футов, вы бы обнаружили, что оно упало примерно до 10 фунтов на квадратный дюйм, потому что этот столб воздуха намного короче. Помимо изменения давления, с увеличением высоты вы также получаете уменьшение давления пара и температуры. Но это не всегда данность, так как летом в высокогорной пустыне достаточно тепло.

Плотность воздуха Говоря о характеристиках двигателя, вы много слышали о плотности воздуха. Это относится к количеству молекул кислорода, присутствующих в данном объеме воздуха. Допустим, у нас есть куб, размеры которого в каждом из трех измерений равны 1 футу, что соответствует 1 кубическому футу воздуха.

Переменные давления, температуры и водяного пара играют роль в определении количества кислорода, присутствующего в этом кубическом футе. Совершенно очевидно, что по мере увеличения давления плотность также будет увеличиваться. Кроме того, при понижении температуры молекулы становятся менее активными, что создает меньше места между ними, поэтому плотность воздуха по содержанию кислорода увеличивается. Теперь давайте добавим переменную водяного пара. По мере того, как количество испаряемой воды уменьшается в этом 1 кубическом футе воздуха, увеличивается содержание кислорода, и воздух становится более плотным.

Комбинация этих трех переменных влияет на содержание кислорода, и, как вы понимаете, возможно ошеломляющее количество комбинаций. Идеальной комбинацией для хорошей работы двигателя является высокое давление, низкая температура и нулевое давление водяного пара. В совокупности это создает максимальную плотность воздуха, насыщенного большими молекулами кислорода, которые помогают сжигать топливо.

Плотность Высота Проблема с атмосферными условиями заключается в том, что при оценке плотности воздуха вам приходится манипулировать более чем одной переменной. Возможно, вы видели старый измеритель плотности воздуха, который рассчитывал плотность в процентах на основе температуры воздуха и атмосферного давления. Проблема с этим манометром в том, что он игнорирует влажность (давление пара). Пилоты были первыми, кто придумал способ манипулировать двумя из трех переменных, используя систему, называемую плотностью высоты. Для целей авиации давление паров не учитывается. Формула (слишком сложная, чтобы углубляться в нее) учитывает условия температуры и давления, чтобы получить единую эквивалентную высоту над уровнем моря.

Стандартная температура и давление для автоспорта установлены на уровне 60 градусов по Фаренгейту, 29,92 дюйма ртутного столба (что равно 14,7 фунта на квадратный дюйм) и нулевой влажности. Стандартная авиационная температура составляет 59 градусов, поэтому вы иногда будете видеть эту цифру. Это считается высотой с нулевой плотностью. Любое повышение температуры или давления пара или снижение давления будет способствовать увеличению высоты плотности. В конечном итоге это означает снижение общей плотности воздуха.

По словам сотрудников Altronics, здесь есть еще одна переменная, которую мы не затронули. В научных книгах говорится, что содержание кислорода в воздухе составляет примерно 21 процент. Но реальность такова, что это может варьироваться на несколько десятых процента. Это может незначительно повлиять на производительность, и это важно, если вы гонщик, где нужно отслеживать каждую сотую секунды, чтобы сделать машину максимально стабильной. Однако для остальных из нас, простых смертных, отслеживания высоты по плотности будет достаточно, чтобы стать лучшими настройщиками, чем большинство наших друзей.

Метеоролог лжет Задумывались ли вы когда-нибудь, почему метеоролог в Денвере с улыбкой на лице говорит вам, что сегодня будет прекрасный день с давлением 30,12, когда ваш нескорректированный ртутный барометр говорит вам, что на самом деле что-то вроде 24,80? ? Правительство решило, что независимо от высоты, показания атмосферного давления Национальной метеорологической службы должны быть скорректированы по высоте на основе аналогичных условий, которые будут существовать на уровне моря.

В большинстве случаев это не имеет значения, за исключением того, что вы не можете включить данные метеоролога в свои расчеты плотности и высоты, потому что данные неверны для высоты. Вот почему, если вы пытаетесь рассчитать плотность-высоту, вы должны использовать так называемое нескорректированное давление станции. Это фактическое атмосферное давление на заданной высоте, и его можно получить в ближайшем аэропорту, запросив нескорректированное давление на станции. Чем выше высота над уровнем моря, тем больше будет несоответствие между этими цифрами и тем, что дает вам метеоролог.

Игра Shell с поправочными коэффициентами Поскольку двигатели внутреннего сгорания напрямую зависят от постоянного изменения атмосферных условий, автомобильная промышленность уже давно разработала план использования поправочных коэффициентов для установления общей основы, на которой основываются все показатели мощности. можно было бы сравнить. Первоначальный поправочный коэффициент «полной» лошадиной силы включает в себя стандарт 29,92 дюйма ртутного столба (рт. ст.), который является стандартным давлением на уровне моря в сочетании с температурой 60 градусов по Фаренгейту при отсутствии влажности или нулевом давлении паров. Как вы можете себе представить, это идеальные или «полные» числа лошадиных сил, которые непрактичны в реальном мире, но служат общей точкой отсчета. В начале 70-х это были цифры, которые Детройт рекламировал, и за ними следовала индустрия перформанса. В 1972, Детройт перешел на коррекцию чистой мощности, за которой последовало еще несколько изменений, последнее из которых произошло со стандартом SAE J1349. Этот текущий Детройтский поправочный коэффициент использует более низкое 29,235 дюймов ртутного давления с более высокой температурой воздуха 77 градусов по Фаренгейту и нулевым давлением пара. Этот поправочный коэффициент уменьшает старое число полной выходной мощности примерно на 5 процентов, но также является более реалистичным. Например, новый двигатель 427ci LS7 Corvette мощностью 505 л.с., вероятно, будет скорректирован ближе к 530 л.с. с использованием общего поправочного коэффициента производительности (C.F.).

Чтобы понять это, давайте взглянем на кривую мощности большого блока с тремя различными наборами чисел в таблице ниже. В первом столбце представлены наблюдаемые числа, полученные в день высокого давления с барометрическим давлением 30,02 дюйма, температурой воздуха 73 градуса по Фаренгейту и давлением пара 0,35. При использовании классического общего поправочного коэффициента это соответствует 1,025 или 2,5-процентному увеличению по сравнению с наблюдаемой мощностью. В третьем столбце указана мощность с использованием SAE J1349 C.F., который использует 29Давление на станции 0,235 дюйма ртутного столба, температура 77 градусов по Фаренгейту и нулевая влажность в качестве исходной точки. Данные наблюдаемой мощности были получены с динамометрического стенда, работающего очень близко к уровню моря. Используя стандарт SAE J1349, поправочный коэффициент рассчитан до 0,978, что снижает наблюдаемую мощность на 2,2 процента! Это приводит к разнице между грубыми поправками и поправками SAE J1349 примерно в 5 процентов.

Итак, какой набор чисел правильный? Все три являются точными, если они правильно идентифицированы. Мы гарантируем, что никто не использует наблюдаемые (неисправленные) данные динамометрического стенда, если только высота плотности в этот день не является отрицательным числом (что действительно случается — это как мчаться вниз по шахте). Но если бы вы были производителем двигателей, какой набор цифр вы бы дали своему покупателю? Вооружившись этими знаниями, какие вопросы вы должны задать производителю двигателя при чтении динамометрического листа двигателя, за который вы только что заплатили? По крайней мере, вы хотели бы знать температуру воздуха на входе, нескорректированное давление на станции и давление пара. Если он начнет колебаться, подумайте о том, чтобы стать очень подозрительным.

Настройка погоды Итак, какое отношение все эти разговоры о погоде и высоте над уровнем моря имеют к вашей машине на дрэг-стрипе? Ответ — много. Если вам интересно, почему ваша машина работает медленнее в один день и быстрее на следующий, когда вы не вносили в машину никаких изменений, ответ может быть из-за атмосферных условий — в частности, плотность высоты, вероятно, была ниже в день, когда ваша машина ехала быстрее всего. Это означает, что если вы хотите попробовать быстро пробежать номер, лучше всего бегать рано утром или после захода солнца, а не в середине дня.

Мы поговорили с гонщиком Super Stock Бобом Ламбеком, который дал нам ценную информацию о влиянии плотности высоты на производительность. Ламбек говорит, что на каждые 100 футов увеличения высоты по плотности его автомобиль замедляется на 0,01 секунды, в то время как портативная электронная метеостанция утверждает, что изменение высоты по плотности на 200 футов приведет к тому же изменению на 0,01 секунды.

Эти оценки являются обобщениями, основанными на опыте, и они указывают на то, что если вы научитесь вести учет характеристик вашего автомобиля, вы вскоре сможете довольно точно предсказывать их на основе влияния высоты по плотности. Температура и давление паров являются двумя ведущими переменными, в наибольшей степени влияющими на работу двигателя. Ламбек добавляет, что вода в воздухе оказывает большое влияние на настройку на обоих концах шкалы давления пара. Он говорит, что видел, как влажность в Фениксе составляет однозначные проценты, что затрудняет настройку. Вода имеет тенденцию охлаждать камеру, но он сообщает, что при уровне ниже 40 процентов его двигатель реагирует на более богатые струи. С другой стороны, уровень влажности выше 40 процентов снижает плотность воздуха и обычно требует меньше топлива и, возможно, больше времени. В качестве примера производитель двигателей Джере Шталь (Jere Stahl) рекомендует увеличивать время на полградуса на каждые 20 процентов увеличения влажности. Это не так много (при условии, что вы можете точно измерить 1/2 градуса), но это подкрепляет точку зрения. Многие гонщики сейчас смотрят на количество крупинок воды на фунт сухого воздуха, и если вы хотите углубиться в это, вы можете больше узнать об этом на веб-сайте Altalabs. Это особенно ценная информация для гонщиков, которые стремятся, чтобы их машины работали одинаково от одного заезда к другому.

Для многих автомобилей значительные изменения высоты по плотности не обязательно требуют изменений в настройке. Если вы проводили исследования в этой области, вы, возможно, сталкивались с информацией, которая показывает, что на каждые 2000 футов изменения высоты вы должны наклонять реактивный самолет Холли на одну цифру. Проблема с этой идеей в том, что карбюраторы чувствительны к скорости, а не к плотности воздуха. Предполагая, что температура воздуха и давление паров одинаковы на высоте 3000 футов и на уровне моря, мы попробовали различные варианты форсунок и обнаружили, что наш карбюраторный малолитражный автомобиль не нуждается в замене форсунки, несмотря на радикальное изменение высоты. Автомобиль ехал медленнее на высоте 3000 футов по сравнению с уровнем моря, потому что двигатель чувствителен к плотности воздуха, но карбюратор видел минимальную разницу в относительной скорости.

Это не означает, что высота по плотности не является подходящим индикатором настройки. Это может быть полезно, если вы ведете журнал производительности автомобиля и используете значения плотности и высоты, чтобы помочь вам с большими изменениями высоты в разных местах. Но если вы видите разницу в производительности вашего автомобиля с точно такими же значениями плотности и высоты, раздел «Дополнительно о плотности и высоте» должен сделать это менее запутанным. Вот почему важно записывать все три атмосферные переменные, а не только плотность-высоту.

Подробнее о высоте по плотности Давайте углубимся в некоторые детали, чтобы увидеть, как работает высота по плотности, а где нет. Мы поехали на машине в Помону, Калифорния, которая находится примерно на высоте 900 футов над уровнем моря. При 72 градусах по Фаренгейту, 55-процентной влажности и нескорректированном атмосферном давлении 28,72 у нас была высота по плотности 2400 футов. Это эквивалентно 60-градусному сухому дню на высоте 2400 футов над уровнем моря. На следующий день мы отправились на драгстрип на высоте 2000 футов с 49процент влажности и прохладные 55 градусов по Фаренгейту. Оказывается, это были точно такие же 2400 футов высоты по плотности. Хотя температура была намного ниже, давление воздуха было ниже, так как мы находились на большей высоте. Несмотря на то, что настройка может немного отличаться при той же высоте по плотности, в большинстве материалов утверждается, что автомобиль должен работать одинаково, поскольку высота по плотности одинакова. По словам Патрика Хейла из Racing Systems Analysis, машина, вероятно, не будет работать одинаково на обеих трассах.

Хейл создал на своем веб-сайте Quarterjr.com две очень простые программы, которые могут использовать все желающие. Мы подключили оба состояния трека к его программе Weather Station, чтобы получить значения плотности и высоты. Затем мы использовали его программу Dragstrip Dyno, чтобы понять, как наш трамвай весом 3550 фунтов с мощностью 400 л. с. и автоматической коробкой передач будет работать на обеих трассах. По оценкам динамометра, автомобиль будет двигаться немного медленнее на трассе с большей высотой, несмотря на одинаковую плотность высоты, более прохладный воздух и пониженную влажность. Dragstrip Dyno от Hale показывает, что разница в производительности составляет 12,18 при скорости 113,60 миль в час и 12,13 при скорости 184,00 миль в час. Частью выходных данных метеостанции является поправочное число в лошадиных силах. В 900-футовой трассы поправка составляла 1,079, в то время как поправочный коэффициент мощности для гусеницы с более высокой высотой был больше 1,092, что означает, что двигатель выдавал меньшую мощность на большей высоте, несмотря на более низкую температуру. Часть проблемы с формулой плотность-высота заключается в том, что она изначально была разработана для самолетов и решает вопрос о надлежащей подъемной силе при заданных атмосферных условиях. К сожалению, мощность двигателя не так сильно реагирует на изменения температуры, как предсказывает высота по плотности.

Программа Dragstrip Dyno использует входные данные программы Hale Weather Station для оценки мощности на основе давления, температуры и давления пара. Затем Dragstrip Dyno вычисляет простой поправочный коэффициент мощности в лошадиных силах, который затем можно использовать вместе с переменными мощностью и весом для получения упрощенного e.t. и оценка скорости. Прелесть этого не в том, что он точен для вашего конкретного автомобиля, а в том, что вы можете быстро ввести различные атмосферные условия и увидеть их влияние на производительность любого автомобиля. Как показывает приведенный выше пример, более низкое давление отрицательно сказалось на производительности, но более холодный воздух компенсировал большую часть этого, поэтому машина замедлилась лишь незначительно. Было 900-футовая температура и давление пара были такими же, но на высоте 2000 футов автомобиль замедлился бы еще больше до 12,30 при скорости 112,60 миль в час с высотой плотности 3750 футов — это на 0,17 секунды и 1,4 мили в час медленнее, чем автомобиль двигался. Высота трассы 900 футов. Все дело в знании того, как атмосферные условия влияют на работу двигателя. Мы сократили это объяснение для экономии места, но если вы хотите узнать больше, посетите веб-сайт Хейла, который также включает в себя некоторые простые математические операции, которые сделают все это очень ясным.

Поправочные коэффициенты высоты над уровнем моря NHRA Используйте эту таблицу для преобразования вашего e.t. и миль в час к производительности на уровне моря путем умножения либо e.t. или производительность в милях в час на заданной высоте с указанным коэффициентом. Это поправочные коэффициенты NHRA для гоночных автомобилей Stock и Super Stock без наддува, которые приравниваются к лучшим для типичного уличного автомобиля без наддува. Эти факторы используются для «корректировки» до уровня моря как способ установления индексов классов.

В качестве примера того, как использовать эту диаграмму, если ваш автомобиль движется со скоростью 12,00/114 миль в час на высоте 3000 футов, используйте поправочные коэффициенты (например, x 0,9). 640 и миль/ч x 1,0381), чтобы сгенерировать числа с поправкой на высоту, равные 11,568 при скорости 118,34 миль/ч. Это примерно 3 1/2 процента поправок для этой высоты. Имейте в виду, что эти факторы корректны только для высоты трассы, они не учитывают существующие погодные условия. Это способ примерно сравнить характеристики автомобиля без наддува на трассе Bandimere Speedway в Денвере (на высоте 5800 футов) с автомобилем вашего приятеля в Инглиштауне, штат Нью-Джерси, и т. д. бежит по трассе, которая находится практически на уровне моря. Также стоит отметить, что NHRA использует менее агрессивный поправочный коэффициент для более быстрых автомобилей Competition Eliminator. Кроме того, большинство автомобилей с наддувом и турбонаддувом (например, AA/Altered Turbo) используют половину поправочного коэффициента Comp. Алкогольные драгстеры и смешные тачки не учитываются.

Преобразование Эти преобразования получены благодаря книге HP Books Auto Math Handbook Джона Лолора. Некоторые данные также взяты из Metals Progress Databook.

Для преобразования	Умножить на
Атмосфера → дюймы ртутного столба	29.921253
Атмосфера → килопаскаль (кПа)	101.325
От атмосферы до psi	14.69595
Дюймы ртутного столба в атмосферу	0,0334211
Дюймы ртутного столба в килопаскали	3,37685
Килопаскали в атмосферы	0,0098692
Килопаскали в дюймы ртутного столба	0,296134
Килопаскаль в psi	0,1450377
Паскаль в psi	0,0001450
Psi в атмосферы	0,068046
Psi в дюймы ртутного столба	2.036021
фунт/кв. дюйм в килопаскаль	6.894757

Поправочные коэффициенты NHRA
Высота над уровнем моря (футы)	И. Т. Фактор	Коэффициент миль в час
1 500	0,9835	1.0171
2000	0,9770	1.0241
2 500	0,9705	1.0311
3000	0,9640	1.0381
3 500	0,9575	1.0451
4000	0,9510	1.0521
4 500	0,9445	1.0577
5000	0,9380	1.0661
5 500	0,9315	1.0731
5 800	0,9276	1.0773

ИСТОЧНИКИ
Алталаб	Анализ гоночных систем
Реник, Западная Вирджиния	Феникс, Аризона
304/497-2756	602/992-2586
altalabinstrument. com	www.quartjr.com
Алтроникс	Оборудование для гонок на высшем уровне
Шаумбург Парк, Иллинойс	Акрон, Огайо
88/464-2587	800/230-3030
altronicsinc.com	Summitracing.com
NHRA
Глендора, Калифорния
626/250-2485 (технический)
NHRA.com

Популярные страницы

• Ford Expedition Timberline 2022 г. Первый тест: готов ли он к эксплуатации?

• Эксклюзивный первый взгляд! 3,6-литровый четырехцилиндровый двигатель LS мощностью 340 л.с. : Porsche спонсирует крупную инициативу eFuel по цене 45 долларов за галлон

Trending Pages

• Ford Expedition Timberline 2022 г.

  Первый тест: готов ли он к эксплуатации?

• Эксклюзивный первый взгляд! 3,6-литровый четырехцилиндровый двигатель LS мощностью 340 л.с. : Porsche спонсирует крупную инициативу eFuel по цене 45 долларов за галлон

Изменения высоты и их влияние на настройку двигателя

Гонки на разных трассах иногда могут быть сложными, так как ваш двигатель настроен на высоту вашей домашней трассы, а не на новую трассу. Это может повлиять на сгорание двигателя и на то, сколько энергии вы можете генерировать, что затрудняет поездку на треки за пределами вашего дома. Для гонщика, который хочет получить все преимущества, настройка топливной системы в соответствии с высотой, на которой вы будете участвовать в гонках, может помочь обеспечить ваш успех на трассе.

Зачем компенсировать меньше кислорода?

В двигателе внутреннего сгорания сочетание источника топлива с кислородом в цилиндре и его воспламенение создает контролируемый взрыв. Контроль того, сколько кислорода и сколько топлива находится в цилиндре, может привести к увеличению мощности этого контролируемого взрыва. Однако это может быть непросто, потому что количество кислорода в атмосфере в любой момент времени колеблется из-за таких факторов, как погода и высота над уровнем моря.

Если в смеси слишком много топлива, она не будет выделять достаточно тепла. Если его слишком мало, его будет недостаточно для эффективного сгорания. В промежутках ваша смесь может выделять столько тепла, что может произойти повреждение двигателя. По сути, вы хотите контролировать соотношение воздуха и топлива до подходящего количества, чтобы получить максимальную мощность без повреждения двигателя.

Вот интересный способ представить себе плотность воздуха. Один кубический фут воздуха, расположенный на уровне моря, имеет над собой столб атмосферы, который простирается в верхние слои атмосферы. Этот столб оказывает давление, которое обеспечивает определенную концентрацию кислорода вместе с другими молекулами, из которых состоит воздух. Кубический фут воздуха, расположенный на высоте 1000 футов над уровнем моря, имеет на 1000 футов меньше столба воздуха над ним, что приводит к разрежению воздуха. Поскольку для сгорания в двигателе требуется определенное количество воздуха и топлива, более разреженный воздух нарушает это соотношение и вызывает проблемы с топливной системой двигателя. Вы можете отслеживать, сколько кислорода находится в атмосфере, контролируя барометрическое давление, используемое для высоты по плотности.

Начальник бригады работает над механическими форсунками для впрыска топлива, используемыми в гонках Outlaw Sprint Car. Гонщики по кругу часто путешествуют по стране, посещая гоночные трассы на разных высотах.

Значения барометра и плотности по высоте

Барометрическое давление — это способ измерения давления столба воздуха над нами. Чем выше мы поднимаемся по высоте, тем меньше столб над нами и тем меньше давление, которое нужно измерить. Большие высоты коррелируют с более низкими значениями барометра, указывающими на меньшее количество кислорода в воздухе.

Высота по плотности объединяет показания барометра с температурой и влажностью в воздушном столбе в одно значение. Он сравнивает текущие погодные условия с атмосферой на разных высотах. Высота плотности указывает вес воздуха относительно уровня моря для настройки двигателя.

Установка двойного квадроцикла на Chevrolet 1957 года была впечатляющей установкой для того времени. Он будет чувствителен к изменениям высоты, что потребует повторной настройки обоих карбюраторов. Даже при правильном повторном сбросе 270 валовых лошадиных сил упадут до немногим более 250 валовых лошадиных сил на высоте 6000 футов.

Исторически сложилось так, что при использовании ртутных термометров была необходима поправка барометра. Изменения атмосферного давления влияют на показания ртути и, в свою очередь, влияют на показания термометра. Знание значения барометра поможет ученым скорректировать показания термометров, чтобы получить более точные показания температуры.

Сегодня при анализе текущих погодных условий используются как скорректированные, так и нескорректированные показания барометра. Метеорологи корректируют значение барометра, чтобы дать показания давления на уровне моря, а не на текущей высоте. Это сделано потому, что стандартное давление полезно для определения прогнозов погоды. Скорректированное значение барометра выше 290,92 дюйма ртутного столба (HG) — это система высокого давления и обычно означает, что воздух охлаждается, влажность уменьшается, а давление этого воздуха стабилизирует атмосферу. Скорректированные показания барометра ниже 29,92 дюйма ртутного столба представляют собой систему с низким давлением и обычно означают, что воздух нагревается, а влажность увеличивается. Системы низкого давления, как правило, приносят облака и дождь. Системы высокого давления, как правило, приносят ясное небо и спокойную атмосферу.

Использование нескорректированного барометра при настройке двигателя

Хотя коррекция значения барометра по уровню моря полезна в метеорологии и отчетах о погоде, она бесполезна при настройке двигателя. Скорректированные показания местного барометрического давления бесполезны для определения фактического веса воздуха, поступающего в двигатель. Если вы используете значение барометра, полученное из местного отчета о погоде при настройке двигателя, вам необходимо исправить его на текущую высоту над уровнем моря. Неисправленное значение лучше подходит для определения того, какое давление на самом деле находится в воздухе в вашем текущем местоположении и, следовательно, сколько кислорода доступно для поддержания соотношения воздух/топливо.

Если используется высотомер или портативная метеостанция, вы, вероятно, получаете нескорректированное значение. Это не потребует корректировок при использовании в настройке двигателя. Однако необходима периодическая калибровка этих счетчиков.

Простой механический впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки с соотношением воздуха и топлива, определяемым форсункой.

Как исправить или изменить показания барометра

Хорошее эмпирическое правило — уменьшать значение барометра на 1 дюйм ртутного столба на каждые 1000 футов увеличения высоты. Это означает, что значение барометра 290,54 дюйма ртутного столба на уровне моря будет примерно 28,54 дюйма ртутного столба на высоте 1000 футов. В Колорадо, на приблизительной высоте 5000 футов, нескорректированное значение составляет около 24,54 дюйма ртутного столба.

Это простое вычисление для исправления значения барометра:

Cbar – (1 x Elev/1000) = нескорректированное значение барометра
, где Cbar = скорректированное значение барометра в дюймах ртутного столба
и Elev = высота вашего текущего местоположения в футах

Эта взаимосвязь держится примерно до 6000 футов и чуть выше.

Например, если ваше скорректированное значение барометра составляет 29,54 дюйма ртутного столба, а вы в настоящее время находитесь на высоте
5000 футов, вы можете исправить значение барометра следующим образом:

29,54 – (1 x 5000/1000) = 29,54 – (5) = 24,54 дюйма ртутного столба

Механический впрыск топлива с наддувом на разных высотах

В гоночных двигателях с механическим впрыском топлива отслеживание изменений высоты особенно важно из-за более точного контроля над двигателем со стороны специалиста по настройке двигателя. Соотношение воздух/топливо регулируется изменением струи. Это делается либо в двигателе, либо в главном байпасе. Чтобы компенсировать изменения высоты при использовании нагнетателя с приводом от коленчатого вала, можно изменить повышающую передачу нагнетателя, если это разрешено правилами.

Чарльз Уэйр владеет и водит дрэг-рейсер с алкогольным опьянением; двигатель работает с механическим впрыском топлива. На своей домашней трассе, расположенной недалеко от уровня моря, он бежит за 6,8 секунды с 18-процентным ускорением в своем вентиляторе. Команда Уэра недавно отправилась в Альбукерке, штат Нью-Мексико, который расположен на высоте 5500 футов над уровнем моря. Он рассчитал увеличение разгона вентилятора до 45 процентов, чтобы компенсировать изменение высоты, и проехал те же 6,8 секунды. прямо из трейлера. С этим изменением овердрайва вентилятора ему не пришлось менять форсунку в настройках двигателя.

Грег Минс построил гоночный автомобиль Nova с малоблочным двигателем V8 с наддувом и механическим впрыском топлива. Его комбо длилось 9,0 секунд на драг-стрипе на уровне моря, но когда он отправился на гоночную трассу Top Gun Raceway в Фэллоне, штат Невада, ему пришлось преодолевать высоту 4000 футов, что резко изменило требования. Минс рассчитал увеличение овердрайва нагнетателя, чтобы компенсировать высоту, и смог безукоризненно поддерживать 9,0 е.т., лишь изменив овердрайв нагнетателя.

Повышающую передачу вентилятора можно настроить для компенсации изменений плотности воздуха во многих двигателях для дрэг-рейсинга с наддувом.

Для ностальгии по дрэг-рейсингу одним из трюков настройки является изменение количества нитро в процентах для разных высот. Брендан Мерри из Racecarparts.com гоняет на ностальгическом драгстере Top Fuel с механическим впрыском топлива. Обычно он использует 85-процентную смесь нитрометана и метанола в своем Chrysler Hemi с наддувом. Это его базовый уровень для такой трассы, как Бейкерсфилд, на высоте около 700 футов. Из-за правил ограничения вентиляторов, связанных с этим классом, Марри приходится искать другие приемы настройки потери кислорода на большой высоте. Марри говорит: «Мы добавляем 1 процент нитрометана на каждые 1000 футов перепада высот, чтобы компенсировать потерю кислорода в воздухе. Например, если мы участвуем в гонках на трассе высотой 2700 футов, мы бежим на 87 процентов».

Дон Джексон, DJE, эксперт по топливным системам с нитрометаном и производитель форсунок с очень высоким распылением для впрыска топлива. Дон заявляет: «Настройка нитро для большой высоты в гонках Professional Top Fuel так же важна, как и для других видов топлива. Из-за ограничения вентилятора вам необходимо отрегулировать количество топлива в зависимости от изменения плотности воздуха в зависимости от высоты. Мощность падает с большей высотой».

Карбюраторы на разных высотах

Небольшие изменения высоты компенсируются карбюраторами без каких-либо модификаций. Для больших изменений высоты может потребоваться регулировка жиклера карбюратора. По приблизительным оценкам, размер струи уменьшается на один-два раза на каждые 1000 футов увеличения высоты. Это зависит от различных факторов, в том числе от производителя карбюратора, метода перехода на середину дроссельной заслонки и любых дополнительных мер по борьбе с дымом, которые могут повлиять на работу карбюратора. Для карбюраторов, оснащенных промежуточными контурами, которые зависят от вакуума, изменения вакуума в двигателе из-за изменения высоты могут потребовать модификации промежуточного контура. Также могут потребоваться изменения уровней поплавков.

Несколько карбюраторов на туннельном коллекторе для привлекательного внешнего вида. При умеренных изменениях высоты изменение давления топлива с помощью регулятора может в некоторой степени изменить уровни поплавка. Это может изменить количество топлива в двигателе — большее давление топлива для меньшей высоты и меньшее давление топлива для большей высоты. Диапазоны давления будут в диапазоне от 6 до 12 фунтов на квадратный дюйм для использования на шоссе.

«Я водил Шевроле 1965 года с двигателем мощностью 425 лошадиных сил с 4-цилиндровым карбюратором, в основном по северному Огайо, номинально на высоте около 1000 футов. Показания фарфора свечи зажигания остались светло-коричневыми. Жиклер карбюратора был номинально #85s. Я поехал в Йеллоустонский национальный парк на высоте 7700 футов. После остановки двигателя для дозаправки он не заводился. Фарфоровые пластины свечей зажигания были полностью загрязнены углеродом. Я установил новые свечи зажигания и перенастроил карбюратор на несколько размеров, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение фарфора. Этот двигатель был оснащен силовыми клапанами для обогащения средних частот. На этой высоте разные характеристики вакуума двигателя потребуют разных номиналов вакуума силового клапана. В то время их не было в наличии. Двигатель просто не очень хорошо работал во время визита», — говорит Боб Сабо, автор RaceCar Book.

Что происходит в настройке EFI?

Электронный впрыск топлива был разработан в качестве замены простого карбюратора. Сложные электронные схемы были разработаны, а затем уменьшены до небольших размеров. Это расширило управление топливом двигателя и автоматическую компенсацию высоты. Приточные датчики были разработаны для определения характеристик плотности воздуха. Датчики выхлопных газов были разработаны для измерения сгорания. Комбинация производила регуляторы соотношения воздух/топливо, чтобы компенсировать влияние температуры, влажности и атмосферного давления в зависимости от погоды или высоты. Кроме того, были добавлены электронные функции для холодного запуска, снижения выбросов и увеличения пробега.

Плотность воздуха на входе может быть уменьшена на больших высотах. Измеряются положение дроссельной заслонки водителя и частота вращения двигателя. Эти сигналы попадают в карту данных для определения управления подачей топлива в различных условиях. Более современные системы управления транспортными средствами также получают данные от других функций транспортного средства, таких как кондиционер, отопление, дорожные условия и скорость вращения колес, чтобы изменить управление топливом. Электронная система управления двигателем выдает количество топлива из карты данных в соответствии с условиями. Двигатель реагирует на отрегулированное количество топлива.

Кислородные датчики в выхлопных газах измеряют, имеют ли выхлопные газы характеристики обогащения или обеднения топливом. Эти данные отправляются в систему управления двигателем для управления подачей топлива вниз или вверх. В этом режиме обратной связи подается правильное количество топлива, независимо от изменения плотности воздуха в зависимости от высоты. При работающем двигателе определение и контроль количества топлива происходит непрерывно.

Современный электронный впрыск топлива на компактном спортивном автомобиле для дрэг-рейсинга с турбонаддувом. Этот двигатель оснащен турбонагнетателем с регулятором наддува с перепускной заслонкой. В конструктивных пределах турбокомпрессора вестгейт дополнительно компенсирует изменения высоты над уровнем моря. Он удерживает давление выхлопных газов до тех пор, пока не будет достигнуто выбранное значение наддува. Это все еще может происходить на больших высотах, потому что вестгейт удерживает давление выхлопных газов до тех пор, пока не будет достигнуто наддув.

Большинство электронных систем впрыска топлива работают при постоянном давлении топлива. Пульсация электронных топливных форсунок изменяет количество топлива для различных условий. Они либо «включаются», либо «выключаются» в течение короткого промежутка времени — больше времени «включения» для более высоких потребностей в топливе и больше времени «выключения» для более низких потребностей в топливе. При заданном положении дроссельной заслонки и частоте вращения двигателя на большой высоте время «включения» меньше, а время «выключения» больше. На малой высоте все наоборот. Время «включения» форсунки больше, а время «выключения» меньше.

Для более поздних двигателей с бортовой диагностикой внешний подключаемый измеритель может измерять различные электрические характеристики. Промышленность разрабатывает обширную базу данных для работы с электрическим впрыском топлива и настройки для различных требований, включая разные высоты.

Заключение

Независимо от того, является ли топливная система для двигателя механическим впрыском топлива, карбюратором или электронным впрыском топлива, важно контролировать топливные смеси по высоте.