Как усовершенствовать турбомотор

О тюнинге, то есть о процессе совершенствования автомобиля, стали задумываться, пожалуй, с появления первых самоходных машин, однако наиболее массовый характер это движение приобрело в 50-е годы прошлого века. Так, когда серийное производство автомобилей начало расти, стали набирать популярность различные виды автомобильного спорта, который и стал катализатором в развитии автотюнинга. Если первое время модернизация автомобилей имела скорее «кустарный» характер, то сейчас – это целая индустрия, в которую вовлечены не только мелкие фирмы, занимающиеся тюнингом кузова автомобиля и мелкосерийным производством автокомпонентов, но и крупнейшие автомобильные концерны.

Но что по большому счету подразумевает под собой тюнинг? Это, прежде всего, модернизация автомобиля с целью улучшения каких-либо параметров, будь то изменение экстерьера, повышение проходимости или же улучшение динамических характеристик автомобиля.

Что касается модернизации моторов, то самый простой и эффективный способ добиться наибольшего прироста мощности и крутящего момента – установка или модернизация турбонагнетателя. Большинство специалистов в этой области сходятся во мнении, что если мотор изначально не имеет турбины, то про тюнинг лучше забыть – слишком уж затратной, трудоем­кой и неоправданной становится установка турбины на обычный атмосферный мотор. Ведь просто «воткнуть» турбину недостаточно: нужно обеспечить механизм смазкой, охлаждением, серьезно переработать впускную и выпускную системы, установить дополнительный интеркулер… А если речь идет о бюджетном автомобиле, который не рассчитан на большие нагрузки, то повышение мощности неизбежно тянет за собой серьезную переработку тормозной системы, подвески, подкапотного пространства и т.д. Именно поэтому при наличии тюнерских амбиций лучше сразу задуматься о покупке турбированного автомобиля, для которого на рынке уже есть множество различных решений. Так, тюнинг турбомоторов можно разделить на несколько этапов, хотя границы между ними можно считать весьма условными.

Наиболее бюджетный и простой способ доработки турбомотора – этап Stage 1. Модернизация здесь затрагивает только программную составляющую блока управления двигателем. Все программы Stage 1, как правило, типовые и уже опробованы на большинстве серийных автомобилей. Если говорить о моторах группы VAG, то на практике одним лишь чип-тюнингом можно добиться увеличения мощности от 10 (1.6 л) до 80 л. с. (2.0 TSI) в зависимости от конкретного мотора. Чаще всего сервисы используют готовые прошивки для типовых моторов, однако для качественного тюнинга этого порой не всегда хватает: «Многие думают, что достаточно просто поднять давление, так называемый бу­­ст-ап, но корректировать нужно еще много деталей. В программе больше 400 карт, которые нужно менять. Меняется давление, меняются углы зажигания, смесь и т.д.», – рассказывает Владимир Хаустов, директор компании Turbo Clinic. Основные преимущества первой ступени тюнинга – низкая себестоимость и заметная прибавка в динамике – не сказываются отрицательно на ресурсе мотора и трансмиссии.

С программной модификацией Stage 2 уже начинают вмешиваться в «железо», зачастую не затрагивающее непосредственно сам мотор: удаление катализатора, доработка впуска и выпуска, установка интеркулера, бай-пассов и т.д. И здесь готовых решений по прошивкам нет: в отличие от первой ступени, проекты Stage 2 более уникальны. Если речь идет не о готовых кит-комплектах (такой тюнинг обходится значительно дороже), то каждый автомобиль должен настраиваться индивидуально.

Стоит отметить, что между этапами Stage 2 и Stage 3 нет четких границ, но в третью ступень, как правило, входят более серьезные доработки, главная из которых – замена турбины на более производительную или ее серьезная модернизация (хотя это порой относят и к этапу Stage 2). Также здесь подлежат доработкам остальные узлы: модернизация топливной системы, более производительная система охлаждения ДВС, усиленные сцепления или АКПП, еще более производительный интеркуллер, установка других распредвалов, вкладышей, поршней, шатунов и т.д. Поистине глобальные доработки порой относят к Stage 4 (Big Turbo), и мощность таких моторов может достигать 1 000 л. с. и выше.

По словам Сергея Шилкина, директора компании PS Chip Tuning, Stage 1 – самый востребованный на рынке тип тюнинга: «Что касается спроса – многие клиенты побаиваются даже первой стадии, но все равно в итоге на это решают­ся. Особенно популярен тюнинг автомобилей концерна VAG из-за их широкого распространения и обилия комплектующих. Берем, например, старый Golf GTI со стандартным 2-литровым мотором мощностью 200-211 л. с. Простой прошивкой на первой стадии мощность можно поднять примерно до 260 л. с. Stage 2 – мощность повышается до 280-300 л. с. Stage 3 до 350 и выше».

Также не стоит забывать, что любое изменение в конфигурации двигателя требует корректировки прошивки. Причем в настройке должны учитываться десятки, казалось бы, второстепенных факторов: используемое топливо, климатические условия, стиль езды и т.д. Влияет даже географическое положение! «Если прошивка, например, сделана в горной местности Австрии, где она прекрасно работает, то где-нибудь в России с иным атмосферным давлением эффекта от тюнинга может и не быть. Я с этим сталкивался при работе со спорт­сменами, – рассказывает Владимир Хаустов. – Настроили клиенту турбину, он приехал в горы, а машина «не едет»: при прошивке системы не были учтены параметры баромметрии – атмосферное давление и разрежение воздуха конкретной местности». Кроме этого, для правильной настройки турбины и считывания показателей системы необходима установка различных датчиков: датчики давления турбины, температуры выхлопа, температуры и давления масла, температуры охлаждающей жидкости, а также датчики смеси. Но еще больше нюансов, по словам Владимира, с тюнингом самих турбин:

«Возьмем, к примеру, Golf R VI-го поколения, где стоит турбина с К04064 – мощнейшая машина уже в стоке. Но людям нужно больше, потому что 250-280 л. с. их уже не устраивают. Для Stage 2 в турбину лезть не нужно: меняется выхлоп, впуск, интеркулер и прошивка. В итоге можно достичь 350 л. с., но в этом случае турбина будет работать уже на пределе, так как она не рассчитана на столь высокие обороты. Соответственно, если нужно добиться сравнимой или большей мощности, то необходима установка турбонагнетателя большего размера, либо его расточка, а это уже стадия Stage 3: ведь чем больше турбина, тем меньше требуется оборотов для создания необходимого давления, тем дольше она живет. Поэтому разбираем стандартную турбину, растачиваем ее под более крупное турбинное колесо.

Но нужно строго следить за соотношением давлений на впуске и выпуске: если ты, к примеру, «дуешь» 2 бара, то в выхлопе больше 3,5 бар быть не должно, иначе не добиться нормальной отдачи от мотора. Дальше берем компрессорное колесо большего диаметра, растачиваем «улитку», затем все собираем и балансируем. Дальше все зависит только от настройщика. В итоге из базовых 280 л. с. можно получить 420 л. с. Естественно, в этом случае сам мотор подвергается серьезной переработке: помимо тюнинга выпуска и впуска, производится замена шатунов, вкладышей, поршней и т.д. Также не стоит забывать про коробку, которую тоже необходимо усиливать».

Правильно нужно подобрать интеркулер: чем больше воздуха пропускает впускной коллектор, тем больше он начинает нагреваться от сжатия. С другой стороны, чем воздух холоднее, тем эффективнее происходит процесс сгорания топливной смеси. «Охладить воздух можно несколькими способами, – поясняет Сергей Шилкин. – Либо использовать интеркулер с водяным охлаждением, либо с воздушным, а на более мощных машинах порой конструируют охлаждение, которое осуществляется за счет льда».

Если добиться желанных мощностных показателей все же удалось, то это не значит, что процесс тюнинга завершен: при сильном приросте мощности значительно повышается вероятность перегрева как самого мотора, так и выхлопной системы, температура в которой может достигать 1 300 °C. Чтобы избежать перегрева выпуска, необходимо удалить катализатор и второй лямбда-зонд, а также грамотно установить новый выпускной коллектор. И не стоит, конечно, забывать про замену стандартной системы охлаждения на более производительную.