Zvyšovanie výkonu motorov

Žijeme v dome individualizácie. V automobilizme sa to prejavuje tým, že každý z majiteľov konfekčného vozidla má určitú snahu prispôsobiť svoje vozidlo svojmu vkusu a predstavám a odlíšiť sa od ostatných. Táto individualizácia sa navonok prejavuje v úprave interiéru a exteriéru vozidla. Úprava motora patrí tiež k určitému prejavu individualizácie ale je omnoho zložitejšia. Týka sa najmä ľudí, ktorí radi “vypália rybník” kolegovi stojacemu vo vedľajšom pruhu na križovatke.

Poďme sa preto bližšie pozrieť na úpravy motorov, na možnosti úprav, výhody, nevýhody a v neposlednom rade aj na zmysel v porovnaní z vynaloženými prostriedkami. Ak budeme vychádzať trošku z teórie a z literatúry tak sa dozvieme alebo dopočítame k tomu, že ak chceme zvýšiť výkon motora o dvojnásobok, tak je to možné len ak na pôvodnom motore zvýšime dvojnásobne stredný efektívny tlak, zväčšením objemu motora na dvojnásobok alebo zvýšenie otáčok motora na dvojnásobok.

Z uvedených možností je jasné, že to nie je tak jednoduché ako to vyzerá. Zväčšenie motora na dvojnásobok je väčšinou nereálne ale je jasné, že jednou z ciest ako zvýšiť výkon je zvýšenie objemu motora. U väčšiny motorov je možne zmenou zdvihu a priemeru válca docieliť zväčšenie objemu motora. Zjednodušene sa dá povedať, že pri identickom motore sa úmerne zväčšením objemu stúpa výkon motora. Pri Felícii 1.3 MPI je možné zmenou vačky a priemeru piestov zvýšiť objem motora na 1584 ccm. Jedna sa o 16 %-né zväčšenie objemu motora a tomu zodpovedá približné zvýšenie výkonu na 58 kW. Čiže pri cene úpravy 45000 Sk to znamená, že 1 kW výkonu nás stál 4500 Sk.

Zvýšenie otáčok na dvojnásobok ako druhá možnosť je skoro nereálna, pretože motor je konštruovaný na určitú strednú piestovú rýchlosť. Výrazne prekročenie tejto rýchlosti ma za následok deštrukciu motora. Samozrejme, že sa tam pridružujú aj ďalšie problémy ako zvýšené trenie a fakt, že nasávací trakt motora nedokáže dostatočne plniť motor vzduchom. Takže tade asi cesta tiež nevedie. Jediné ponaučenie je to, že motor potrebuje vyššie otáčky ak ma dosahovať väčší výkon. Rád by som sa pri tejto príležitosti zastavil pri jednej veci ktorú si mnohý záujemcovia o zväčšovanie výkonu neuvedomujú. Maximálny výkon nie je pri chip tuningu rozhodujúci. Maximálny výkon Vám pomôže zvýšiť maximálnu rýchlosť vozidla ak to samozrejme umožní sprevodovanie vozidla. Otázka je ale koľký z vás najazdia z nohou na podlahe viac ako 5% z celkovej doby jazdy? Oveľa dôležitejší je priebeh točivého momentu v stredných otáčkach (2000-4000 ot). Je to režim kedy zrýchľujete, kedy potrebuje predbehnúť druhé vozidlo. Môžeme si to vysvetliť na jednoduchom ale uznám, že extrémnom príklade. Pomocou chiptuningu - chip tuningu je možné naladiť riadiacu jednotku, tak, že napr. pri Felícii 1.3 MPI bude mať vozidlo síce výkon 55 kW pri 5500 ot. ale do 4500 ot. bude priebeh výkonu a krútiaceho momentu ako v sérii. Druhá verzia bude mať síce výkon 50 kW ale bude mať upravený výkon a priebeh krútiaceho momentu v otáčkach od 1500 do 4000. Určite by ste mi po skúške dali za pravdu, že druhá alternatíva je určite lepšia a nebojím sa povedať, že aj v pretekárskom aute by bola lepšia.

Ďalšou možnosťou spomínanou na začiatku stránky je zvýšenie výkonu zdvojnásobením stredného efektívneho tlaku. V jednoduchosti sa dá povedať, že veľkosť stredného efektívneho tlaku je závislá od množstva zmesi kt. sa dostane do spaľovacieho priestoru pred zapálením, To aby sme dosiahli väčšie plnenie musíme upraviť nasávací trakt. Z hľadiska dosiahnutia výsledku je najjednoduchšie preplňovanie motora. To ale nie je jednoduché z hľadiska realizácie a finančných nákladov. Ak máte šťastie a vlastníte vozidlo pre ktoré má niektorá z tuningových firierm pripravený KIT na prepĺňanie aj tak sa cena pohybuje okolo 100 000 Sk. Výsledok určite uspokojí aj najnáročnejších ale pre obyčajných ľudí asi ani tadeto cesta nevedie.

Spomenuli sme teda možnosti takzvaného “ťažkého” tuningu. Väčšina z nás však nepotrebuje zdvojnásobiť výkon motora a stačí im bežná optimalizácia. Pri “ľahkom” tuningu poznáme niekoľko možnosti ako zvýšiť výkon motora. Aj tu sa však treba pozerať cez efekt a vynaložených prostriedkov. Postupne si spomenieme tieto možnosť aj z jednoduchou cenovou kalkuláciu. Budeme kalkulovať na najjednoduchšom a najrozšírenejšom aute u nás – Škode Felícia 1.3 MPI. Začneme od prednej časti motora.

Nasávanie motora. Tu začíname nasávacím traktom motora a vzduchovým filtrom po vstup do spaľovacieho priestoru. Ak pominieme zložitejšie úpravy na nasávacom potrubí a ventiloch tak jedinou možnosťou je zmena vzduchového filtra za filter z vyššou priepustnosťou vzduchu. Klasický papierový filter vo vozidle môžeme prirovnať behaniu zo šálom na ústach v zime. Síce nedostanete zápal pľúc, ale rýchlo sa zadýchate pretože máte málo kyslíku. Auto tak isto potrebuje kyslík aby mohlo optimálne vytvárať spaľovaciu zmes. Pri bežných motoroch sa vzduch dostáva do motora podtlakom vytvoreným pohybujúcim sa piestom. Čim viac prekážok bráni nasatiu vzduchu, tým menej zmesi sa do valca dostane a tým nižší výkon motor dosiahne. Iste niekoho napadne otázka načo tam je ale dúfam, že do takýchto detailov zachádzať nemusíme. Čo sa týka filtra existuje nespočetné množstvo výrobcov ponúkajúcich filtre, kde základným filtračným materiálom je bavlna alebo “molitan” – umelo vyrobená filtračná látka. Obidve majú svojich priaznivcov aj odporcov. Obidve fungujú. Platí tu ale ako pri všetkom, že šetriť sa neoplatí. Ešte sme nespomenuli základne prevedenie filtra. Tie sa rozdeľujú na vložky, ktoré sa dávajú na miesto pôvodného filtra a KITY alebo kónické filtre kt. sa montujú namiesto celého pôvodného boxu z filtrom. Vo všeobecnosti sa dá povedať, že kónické filter zlepšujú nasávanie a tým aj zvýšenie výkonu viac. Sú však náročnejšie na inštaláciu. Takýto filter je nutné umiestniť tak aby nenasával teplý vzduch od motora, aby nebol v priamom kontakte z vodou atd. Ak sa budeme baviť o Felícii 1.3 MPI tak zvyšuje dosť výrazne hlučnosť motora pri akcelerácii. Najlacnejšie filter sa pohybujú v cenách okolo 2000 Sk. Prínos je diskutabilný. Vo firemných prospektoch zistíte, že to môže byť až 10% ale neverte tomu. Skúsenosti hovoria o tom, že pri väčšine motorov je to max 5%. Tých 5% síce vyzerá pri 200 kW motore dobre ale pri 50 kW........je to lepšie ako nič.

V motore je možné ešte docieliť dokonalé spaľovanie. Veľkosť a kvalita iskry ma tiež vplyv na horenie a tým aj na výkon. Iskra by mala preskakovať na čo najlepšom mieste aby došlo ku dokonalému prehoreniu zmesi. V bežnej sviečke je možný preskok na jedinom mieste. Pre optimalizáciu preto začali vyrábať 3, 4 kontaktové sviečky. Samou dokonalosťou je n-kontaktová sviečka kde je vlastne možné aby iskra preskočila po celom obvode v tom najoptimalnejšiom mieste. Sada takýchto sviečok pri Felícii stoji cca 850 Sk. Vozidlo z nimi ide lepšie v prechodových režimoch, podľa skúšok dosahujú vozidla aj vyšší výkon ale nevýhodou je nižšia životnosť (cca 20000 km). Samotný výrobca upozorňuje, že prírastok výkonu pri vozidlách kt. majú už ďalšie úpravy motora nie je tak výrazný. Ich použite preto je na každom z vás. Zlepšenie parametrov po montáži treba pripisovať aj tomu, že ich meníte namiesto starých kt. už nedosahovali 100% parametre.

Takže nasávanie máme za sebou a prejdeme na výfukový systém. Pri odvádzaní výfukových plynov sa tak isto určitý výkon motora spotrebuje na pretlačenie výfukových plynov cez celý systém a katalyzátor.

Existujú celé výfukové systémy od zberného potrubia až po koncový tlmič. Pri výmene len posledného tlmiča výfuku si väčšina ľudí neuvedomuje, že miestom kde dochádza ku najväčšej strate výkonu je katalyzátor. To čo optimalizujete za katalyzátorom je už len optimalizácia toho čo zostalo. A zostalo už veľmi málo. Vyhodiť za koncový tlmič 15000 Sk má význam ak dôjde aj ku zmene katalyzátora za športový z lepšou priechodnosťou plynov. Iné je to samozrejme pri vozidlách starších kde sa katalyzátor nenachádza. Samozrejme aj pri autách z katalyzátorom existuje riešenie..........je to na vás. Ak sa na to pozrieme cez peniaze tak aj keby sme za 15000 Sk získať 10% zvýšenie výkonu tak sa to neoplatí. Výhodou tých kvalitnejších je to, že sú z nehrdzavejúcej ocele, pekne vyzerajú a majú iný zvuk.

Pri vozidlách kt. majú elektronické riadenie motora prichádza ešte možnosť úpravy riadiaceho programu. Tejto možnosti sú venované ďalšie články preto si ju spomenieme len pre porovnanie. Prínos výkonu je od 10% do 30%. Ak si prezriete ponuky úpravcov tak zistíte, že napr. S pri Škode Felícii stoji chiptuning - chip tuning len 2975 Sk s DPH pri zvýšení výkonu o 10%. Akokoľvek budete počítať, dospejete len k jedinému záveru.

Pri tejto téme treba spomenúť aj ďalšie možnosti. Je to použitie oleja a benzínu. Pri olejoch platí jednoduché – používať olej z čo najnižšou viskozitou akú povoľuje výrobca vozidla. Čím je olej redší tým menší odpor kladie v motore a znižuje straty. Tieto parametre spĺňajú zväčša len plnosyntetické oleje. Ich použite a problémy sú však na ďalší článok.

Benzín sa prostredníctvom predajcov zázrakom stal tiež ako prostriedok zvyšovania výkonu motorov. Popíšme si preto tento problém trochu bližšie Kvalitu alebo výkonnosť benzínu určuje jeho oktánové číslo. Zjednodušene môžeme povedať, že táto hodnota nám udáva odolnosť voči detonačnému spaľovaniu. Čo je detonačné spaľovanie, kedy vzniká a ako vplýva na motor si popíšeme inokedy. Dôležité je vedieť, že moderné motory elektronicky riadene pracuju tesne pred hranicou detonačného spaľovania kedy je výkon motora a ostatné parametre najlepšie. Riadiaci program vozidla je naladený tak, aby pri predpísanom palive pracoval takto. V príručke napr. od vozidla Felícia 1.3 MPI sa dočítate, že tankovanie benzínu OC 98 nemá žiadny význam a je zbytočné. Je to práve preto, že riadiaca jednotka tuto kvalitu nevyužije. K využitiu dôjde až po chip tuningu motora. V motore to funguje asi následovne. Ako náhle sa motor dostane do detonačného spaľovania tak riadiaca jednotka prostredníctvom detonačného čidla zaregistruje a prostredníctvom korekcii zníži predstih motora aby sa ukončilo detonačné spaľovanie. Zníženie predstihu má za následok potom zníženie výkonu. Pri chip tuningu motora dochádza ku zvýšeniu predstihu. To ma za následok častejšie detonačné spaľovanie. Preto prechod na benzín OC 98 zvýši odolnosť motora voči detonáciám a motor môže podávať vyšší výkon. Preto zvyšovanie výkonu benzínom treba chápať tak, že používaním benzínu dôjde k vyčisteniu spaľovacieho priestoru a znovuzískanie pôvodného výkonu motora. Teda získate to čo ste tam mali keď bol motor nový.

Iste táto téma vo vás vyvolala množstvo otázok a iste nezodpovedala ešte ďalšie možnosti zvyšovania výkonu ako je vstrekovanie vody, NOS, elektrické turba. Budeme radi ak nám Vaše postrehy a otázky pošlete.