Tuning mechaniczny - czyli co możemy zrobić z silnikiem, by podnieść jego moc + bonus

Załóżmy, że mamy swój wymarzony samochód i odczuwamy, że brak w nim mocy. Najprostszą rzeczą jest zmiana samochodu na nowszy, ale gdy jesteśmy przywiązani, i to bardzo, do naszego auta? Wtedy pada magiczne zdanie - tuning mechaniczny silnika. 

W każdym silniku można zwiększyć moc, jednak nie w każdym opłaca się to robić. Bowiem dla 30-letniego samochodu z silnikiem 1,8 w dobrym stanie korzystniejsze będzie przypięcie żółtych blach na samochód niż tuning. Podobnie dla 15-letniego auta z silnikiem 1,4, który przejechał 600 000 km (choć na zegarach ma magiczne 186 000) i który w swym życiu ze 4 razy widział nowy olej (choć książka serwisowa mówi o wymianie co 7500 km, tak dla spokojności) - korzystniejsze będzie złomowanie i wymiana na taki w lepszym stanie, niż tuningowanie. Zatem czy warto robić tuning mechaniczny silnika? Warto! Choć jest to bardzo droga zabawa, ale jak wiążemy się z samochodem na dłużej i będzie on naszym oczkiem w głowie - wtedy żadne pieniądze nie są przeszkodą.

Wymiana samochodu na mocniejszy

To najskuteczniejsza metoda podniesienia mocy. Kupujesz mocniejsze auto i masz problem z głowy. Ale co, jeśli jesteś przywiązany do swojego samochodu i chcesz mu dać nowe życie?

SWAP

Najprostszym sposobem na podniesienie mocy w silnikach bez doładowania jest ich swap. Co to takiego? To wyjęcie silnika, który posiadasz i zamiana go na inny - o lepszych parametrach. Z reguły jest to silnik o większej pojemności, pochodzący z tego samego modelu. Wraz z silnikiem należy wymienić skrzynię biegów. Chyba że skrzynia, którą masz, pasuje do silnika, który wymieniasz. Pamiętaj, silnik od paru lat traktowany jest jako część zapasowa, więc jego wymiana nie stanowi problemu. Jedyne co należy zrobić po swapie to pójść do diagnosty, gdzie wydadzą odpowiednie zaświadczenie o wymianie silnika i spiszą jego numery. Z zaświadczeniem i z kartą pojazdu wędrujemy do wydziału komunikacji, gdzie w rubryce "Zmiana parametrów technicznych pojazdu" wpiszą nam "Wymiana silnika", napiszą jego numer, datę i podstemplują. To bardzo ważne, gdyż pozwoli uniknąć kłopotów w przyszłości. I od tej pory cieszymy się większą mocą pojazdu. Niestety - ograniczoną parametrami nowego silnika. (obecnie silnik jest częścią zamienną i ta, gzie jego numer nie jest wpisany w karcie pojazdu nie trzeba nic robić po wymianie silnika). A prawda jest taka, że jak raz zaczniesz się bawić w powiększanie mocy, to już nie przestaniesz, a zabawę skończysz po wybuchu silnika. Dwudziestego silnika... 19 poprzednich to były tylko próby. 

Filtr stożkowy

Silnik musi dobrze oddychać. Zarówno silnik bez, jak i z doładowaniem. Standardowy filtr powietrza umieszczony w puszcze stawia pewne opory w przepływie świeżego powietrza do silnika. Bo z reguły do puszki dochodzi dość wąski dolot. A to już są potencjalne straty mocy. I tu przychodzą na ratunek filtry stożkowe. Co to takiego? To filtr powietrza w kształcie stożka. Zakładany tuż przed przepływomierzem. Jego podstawową zaletą jest brak obudowy. Czyli filtr widać w komorze silnika. Pozbycie się obudowy filtra ma także inny, dość ciekawy skutek. Silnik zmienia brzmienie na bardziej rasowe. Cuda? Nic z tych rzeczy. Twój silnik zawsze tak brzmiał. Ale obudowa filtra, którą miałeś, doskonale to brzmienie tłumiła. tu już nie ma co tłumić, więc słyszysz dźwięki towarzyszące zasysaniu powietrza. I jest to naprawdę fajne. Dodatkową zaletą tego typu filtrów jest to, że nie trzeba ich wymieniać. Wystarczy je wypłukać, nanieść warstwę specjalnego oleju i jeździć dalej. Więc dlaczego producenci nie stosują takich rozwiązań w swoich samochodach? Zdaniem producentów te filtry są za głośne i nieekologiczne. Przyrost mocy przez zastosowanie takiego filtra jest niewielki - oscyluje w granicach 1-2% mocy silnika. Czasami nawet jest to i 5%. Przyrost momentu obrotowego jest podobny. Ale nic już nie ogranicza dopływu świeżego powietrza do silnika. Na pewno?

Układ dolotowy

Otóż nie - nic w życiu nie jest pewne. Tuningowi puryści zobaczyli, że w układzie dolotowym powietrze też napotyka na opory. Zarówno w plastikowych rurach dolotowych, jak i w kolektorze ssącym. Zatem zaczęto zmieniać plastikowe rury dolotowe na metalowe - od wewnątrz gładkie jak lustro i o sporo większej średnicy. Ostatnio nawet na takie z włókien węglowych. Kolektory ssące od środka są polerowane, by uzyskać gładkość pupy niemowlaka. Tak przerobiony dolot przede wszystkim dobrze wygląda (ale tylko rury, bo kolektor dolotowy jest ten sam, chyba że był plastikowy, to się go wywala i zastępuje czymś konkretniejszym). A czy przynosi wymierne korzyści w przypadku przyrostu mocy? Raczej niewielkie. No, chyba że planujemy mocniej dłubnąć w silniku. Wtedy taka przeróbka dolotu zaczyna mieć sens.

Układ wydechowy

Jeszcze zanim przejdziemy do samego silnika, zajmijmy się układem wydechowym. Spełnia on trzy zasadnicze funkcje.

1. Odprowadza spaliny z silnika

2. Oczyszcza spaliny

3. Wytłumia odgłosy silnika

O ile pierwsze dwie rzeczy są bezdyskusyjnie niezbędne, o tyle trzecia już niekoniecznie. Bo niektórzy lubią, jak wydech ładnie słychać (oczywiście w granicach przepisów i dobrego smaku). Także w kwestii odprowadzania spalin można wiele poprawić. Poprzez szersze rury wydechowe silnik szybciej usuwa niepotrzebne spaliny. Jednak też nie wolno przesadzić ze średnicą wydechu, bo zamiast polepszenia osiągów - one się pogorszą. Co za dużo, to niezdrowo. Jeśli nie planujemy przyrostu mocy silnika albo przyrost będzie w granicach 10-25% - pozostawmy oryginalną średnicę rur wydechowych, zajmując się jedynie tłumikami o lepszych parametrach i ładniejszym brzmieniu. Jeśli planujemy jednak pójść grubo (albo grubo, albo wcale) - no to w tym przypadku wykonanie wydechu od podstaw najlepiej zlecić wykwalifikowanemu warsztatowi. Nie decydujcie się na wycinanie katalizatora. Silniki są tak skonstruowane, by najefektywniej pracowały właśnie z tym elementem. Natomiast warto jest zainwestować w nowy katalizator. A i jeszcze w kwestii strumienicy zamiast katalizatora. Jeśli nie montuje ci jej specjalista z prawdziwego zdarzenia, czyli człowiek, który wie co robi - to odpuść sobie taką zamianę. Pogarsza o około 10% osiągi silnika. Układ wydechowy w silnikach jest tak dopasowany, by eliminować wszystkie niepożądane zjawiska falowe. Strumienica tylko pogarsza pracę układu, zamiast ją polepszać. No to w końcu przejdźmy do samego silnika.

Zakuwamy silnik

Czyli kute tłoki, korbowody, nowe panewki, wał korbowy. Gdy planujesz przyrost mocy powyżej 50%, to pozycja obowiązkowa. Koszty takiej operacji są niemałe - z reguły od 8 000 zł wzwyż. Górna granica? Nie jestem w stanie jej określić. Myślę, że 50 000 zł wystarczy. Co to są kute tłoki i dlaczego są lepsze? 

W silnikach mamy zasadniczo do czynienia z odlewanymi tłokami. Proces odlewania wygląda tak:

Natomiast w przypadku kutych tłoków ich proces produkcji wygląda tak:

A jakie są różnice pomiędzy tłokami odlewanymi a kutymi, wyjaśni ten pan:

Generalnie kute tłoki są lepsze, bo są kute. Są wytrzymalsze, są bardziej odporne na wysokie temperatury, mają mniejszą rozszerzalność cieplną, dzięki czemu można je ciaśniej spasować w cylindrze. Tłoki te mają bardzo zagęszczoną strukturę materiału, dzięki czemu nie posiadają wad wewnętrznych. No i mają bardzo wysoką odporność na uderzenia, przeciążenia oraz zmęczenie materiału. Właśnie dlatego gdy rozważasz duży przyrost mocy kute tłoki, odpowiednie sworznie, kute korbowody, mocniejsze panewki i mocniejszy wał korbowy to konieczność.

Doładowanie silnika

Gdy już masz nowy dolot, wydech, zakute tłoki - czas na doładowanie. Gdy w silniku jest już turbina - wstawiasz większą. Gdy nie ma - musisz ją dodać. Nie jest to proste, ale przecież nie ma rzeczy niemożliwych. Turbina dość spektakularnie może podnieść moc silnika. Czasami nawet dwukrotnie i więcej. O turbinach pisałem szerzej w tym artykule, więc na tym temat turbin zakończę. 

Intercooler

Rzecz niezbędna w turbinie. W samochodach wyposażonych w turbo najczęściej tam jest. Jego zadanie to schłodzenie doładowanego powietrza. W zasadzie im większe turbo, tym większy intercooler. Jednak nie wolno przeginać, bo zbyt małe turbo nie napełni wielkiego intercoolera i silnik zamiast przyspieszać będzie mulił, bo turbo zamiast pompować powietrze do silnika będzie napełniać intercooler. Przegięcie w drugą stronę też jest niekorzystne - mały intercooler nie schłodzi powietrza i do silnika będzie trafiać ciepłe rozrzedzone powietrze, tym samym ograniczając moc silnika. A na zakończenie - co to jest ten FMIC? Jest to Front Mount Intercooler - czyli intercooler zamontowany z przodu przed wszystkimi chłodnicami (płynu chłodzącego, wszelkich olejów czy klimatyzacji). Jest to najpopularniejszy tuningowy rodzaj intercoolera - nawiew powietrza potrzebnego do chłodzenia uzyskiwany jest poprzez wywiercenie odpowiednich otworów w dole zderzaka. 

Chłodnica

Silnik lubi pracować w określonych temperaturach. Nie lubi, gdy jest mu za zimno (wtedy zachodzi ryzyko szybszego zużycia podzespołów) ani tym bardziej nie lubi, jak mu jest za gorąco (wtedy dość chętnie wypluwa uszczelki spod głowicy lub na wskutek zaniku smarowania zaciera się, gdyż olej także pracuje dobrze w określonych temperaturach). Gdy podniosłeś dość radykalnie moc silnika - zadbaj o jego chłodzenie, montując wydajniejszą chłodnicę lub lepsze wiatraki. To ważne, by utrzymywać silnik w zakresie roboczych temperatur pracy!

Wtryskiwacze

Gdy już się uporasz z doładowaniem, dolotem i chłodzeniem wszystkiego, co potrzebne, musisz zająć się wtryskiwaczami. Czasami wymiana na wydajniejsze sama z siebie podnosi moc silnika (doskonale to widać na przykładzie aut z silnikiem diesla na pompie wtryskowej - sporo ludzi poprzez wymianę końcówek wtryskiwaczy odczuwa znaczny przyrost mocy i momentu obrotowego). Niemniej wymiana wtryskiwaczy na wydajniejsze opłaca się zawsze. Większe turbo - więcej powietrza i nie ukrywajmy - więcej paliwa docierającego do silnika. 

Gdy już mamy wszystko pozakładane - najczęściej silnik nie działa, albo działa bardzo źle. Zatem trzeba udać się na hamownię i od nowa zamapować:

ECU

Engine control unit (ECU), czyli sterownik silnika. To właśnie on jest mózgiem każdego silnika. Na podstawie danych z przepływomierza, czujników położenia wału, czujników pedału gazu, czujników otwarcia przepustnicy, czujników temperatury decyduje jaką dawką paliwa dać silnikowi. To on zadaje turbinie odpowiednie ciśnienie doładowania. To on rządzi i dzieli. Więc w przypadku dużych zmian w silniku musimy sterownik od nowa zestroić, by zamontowane części pokazały swój cały potencjał, czyli zrobić popularny chiptuning. 

W silnikach, które już są wyposażone w turbodoładowanie wystarcza samo przeprogramowanie ECU, by osiągnąć przyrost mocy rzędu 10-20%. Można i więcej, ale tunerzy przyjmują, że te wartości są bezpieczne dla standardowych elementów silnika. Zwiększa się ciśnienie doładowania i całkowicie zmienia mapowanie silnika. Dzięki czemu możemy kształtować wykres mocy i momentu obrotowego. Dalszy przyrost mocy wiąże się ze zmianami opisanymi powyżej. Stanowczo odradzam stosowanie tak zwanych cudownych powerboxów za 30 zł. One nic nie dają. Po ich założeniu mamy stałą rezystancję na wyjściu z przepływomierza (one najczęściej mostkują przepływomierz), więc silnik zamiast regulować dawki wtrysku korzysta z uśrednionej mapy wtryskowej. Dlatego też jeśli chcesz zrobić profesjonalny chiptuning, udaj się do tunera, który ma hamownię i zestroi ci ECU do twojego silnika i według twoich wymagań. Natomiast odpuść sobie wszelakie pałerboksy i gotowce, czyli gotowe programy. Każdy silnik jest inny - tak samo jak każdy kierowca jest inny i każdy kierowca inaczej silnik traktuje. Dlatego też każde mapowanie powinno być przeprowadzone indywidualnie.

No a jeśli nadal nam mało? 

Wtedy pozostaje ostateczność - czyli magiczny przycisk na kierownicy, który uruchamia diabelski gaz płynący z najczęściej pomalowanych na niebiesko butli. Ten gaz to:

Podtlenek azotu

Gaz ten wtryskiwany do cylindra wraz z z dodatkową porcją benzyny daje dość spektakularne efekty. I nie chodzi o płomienie z rur wydechowych, tylko o przyspieszenie. Dlaczego tak się dzieje? By silnik przyspieszał potrzebna jest odpowiednia mieszanka paliwa i tlenu potrzebnego do jego spalenia. I to w odpowiednich proporcjach. Na 1 kg spalonego paliwa potrzeba 14,7 kg powietrza. Jednak silnik ma ograniczoną pojemność i może przerobić w danej chwili ograniczoną ilość powietrza. W powietrzu mamy około 21% tlenu. Więc by nie zwiększać objętości gazu, który trafi do cylindra, postanowiono zwiększyć ilość tlenu, który będzie zawarty w gazie. Podtlenek azotu składa się z azotu i tlenu. Na wskutek temperatur panujących w cylindrze rozpada się na azot i tlen. Z tym, że w podtlenku azotu mamy 33% tlenu. A to już robi różnicę. Jaką? Około 30-50% przyrostu mocy. Jednak okupione jest to szybszym zużyciem silnika i dlatego nitro stosuje się tylko wtedy, kiedy jest to absolutnie niezbędne. Do w miarę bezpiecznego stosowania nitro zakucie silnika to konieczność.

I po co to wszystko? Dla zabawy! Facet jest dzieckiem cały czas, tylko zabawki ma coraz droższe. 

I to tyle na temat tuningu silnika. Jak przygotować samochód na mocniejszy napęd? O tym porozmawiamy za tydzień - o ile będziecie chcieli. 

Powyższe tematy starałem się przedstawić w możliwie najprostszy sposób - by przybliżyć ideę tuningu wszystkim (nawet laikom) i by każdy wiedział o czym ci dwaj kolesie gadają przy swoim samochodzie. Znawców i fachowców w temacie odsyłam na specjalistyczne fora - w sumie i tak wiecie lepiej. A tu miało być krótko i szybko, a i tak wyszło trochę inaczej...

Artykuł napisałem dla Joe Monster

Bonus tylko dla czytelników tej strony!

Jedni bawią się w zwiększanie mocy silnika, a inni... Dodają kolejne silniki do samochodu. Poznajcie Calibrę Tsunami. Jej właściciel zainstalował w niej 2 silniki V6 R32 z Volkswagena o mocy podniesionej w zależności od konfiguracji do 700 - 1000 KM. Oczywiście na silnik. Co daje nam łącznie 1400 - 2000 KM. Po co? dla zabawy!

Właściciel auta - Konrad to naprawdę świetny człowiek. Pomimo śniegu i kiepskiej pogody jakoś odkopaliśmy Opla i zrobiłem mu kilka zdjęć jak stał. Na żywo ta bestia robi pioruńskie wrażenie!