Крутящий момент двигателя, что это такое? как его увеличить?

Увеличение оборотов электродвигателя

Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания

Обратите внимание на следующие нюансы:

• Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.
• Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости.
• Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками (в них используется обратная связь), поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями (главное различие – невозможность осуществления реверса путем переполюсовки). Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа.

В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя.

Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов (синхронного и асинхронного). Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты.

Зная, как сделать мощнее электродвигатель, вы сможете заставить оборудование, к которому он подключен, работать с гораздо большей эффективностью и КПД. Естественно, перед началом работ следует четко представлять себе номинальную мощность двигателя. Данные можно найти в паспорте или на табличке, прикрепленной к корпусу агрегата. Если они отсутствуют (или не читаемы), воспользуйтесь одним из способов определения мощности, описанных в предыдущих статьях.

Работая с электродвигателем, соблюдайте правила техники безопасности. Не допускайте его перегрева и следите, чтобы он эксплуатировался в подходящих условиях. При поломке агрегата или первых признаках неисправности проведите технический осмотр и устраните неполадки. Если проблема слишком серьезная, и вы не можете справиться с ней самостоятельно, обратитесь к специалисту. Срок службы двигателя зависит от множества факторов, но в ваших силах свести к минимуму возможность поломки и сделать так, чтобы устройство работало долго и эффективно.

• Читаемое
• Комментируемое

Турбонаддув

Данный способ заслуженно считается наиболее эффективным в плане роста мощности силовой установки. Об этом свидетельствует и рост количества моделей, производимых с наличием подобной опции (турбированные модификации сегодня не редкость даже для концерна АвтоВАЗ).

Впрочем, даже обладателям машин с турбонаддувом есть к чему стремиться, поскольку и у них имеется немало возможностей повысить количество выдаваемых двигателем лошадиных сил. Особенно интересен такой тюнинг владельцам маломощных авто (например, с объёмом двигателя 1.4-1.5 литров). Для того, чтобы добиться ещё более впечатляющих результатов, достаточно установить турбину больших размеров. Альтернативным вариантом считается увеличение давления заводской турбины. Все эти способы позволяют добиться заметного прироста мощности, но требует внесения немалого количества изменений. Вместо этого можно подобрать турбину с более высокими показателями производительности, благо на рынке представлено огромное количество моделей для большинства ходовых моделей.

Если говорить об установке турбины на атмосферный силовой агрегат, то это уже считается кардинальным изменением конструкции авто, оказывающим влияние как на настройки двигателя, так и на эксплуатационные моменты (необходимость обязательного прогрева мотора, даже в жаркое время года, более частая замена расходных материалов).

Однако выигрыш в мощности может оказаться почти двукратным, поэтому такая работа стоит затраченных усилий. Всё зависит от ваших умений, а также характеристик устанавливаемой турбины. Правда, кроме собственно турбины придётся устанавливать и интеркулер, поскольку она в процессе работы сильно разогревается, а вместе с ней греется и мотор. Чтобы снизить тепловую нагрузку, некоторые увеличивают объём ОЖ, поступающей в радиатор и улучшают его обдув, устанавливая более мощный вентилятор. Старые форсунки также нужно заменить на более производительные, поскольку они не рассчитаны на столь большую нагрузку.

Принцип действия турбокомпрессора достаточно прост – обеспечение подачи в цилиндр намного большего количества воздуха. А поскольку интенсивность процесса горения в максимальной степени зависит от наличия кислорода (напомним, в атмосферном воздухе его немного – около 21%), то чем больше воздуха поступает в камеру сгорания, тем лучше

Кстати, турбина приводится в действие благодаря энергии выхлопа, не используя мощности двигателя, однако необходимо принимать во внимание, что существует прямая зависимость между нажатием педали акселератора и производительностью турбины

Достоинства данного метода увеличения мощности силового агрегата очевидны: по эффективности (двукратное и более увеличение КПД двигателя) ему нет альтернативы, использование турбины можно отменить одним нажатием кнопки, если в этом нет потребности.

Но это и самый дорогой способ, к тому же требующий перепрошивки ПО бортового компьютера. Самостоятельно установить турбину также малореально – для этого требуется соответствующий опыт и знания. Хотя запитка турбины не требует отбора мощности мотора, на высоких оборотах неизбежен повышенный расход горючего – этого требуют элементарные физические законы. Установка турбины требует существенной доработки многих других узлов машины – использования более прочных деталей, усиления тормозных возможностей. Наконец, приготовьтесь к тому, что ресурс двигателя окажется заведомо меньше регламентного.

Установка и замена турбонаддува

Использование турбонаддува, это один из самых лучших способов повышения лошадиных сил, так как этот способ дает очень высокий результат. Часто можно встретить турбированные автомобили компании ВАЗ.

Итак, сначала для тех, чей автомобиль уже имеет турбонаддув с завода. На самом деле таких автомобилей достаточно много, тем более современные производители последнее время все чаще делают турбо движки объемом 1,4 литра, но также присутствуют и другие турбо моторы. Если ваш агрегат уже оснащен турбонаддувом, то вы можете существенно поднять л.с. с помощью установки более большой турбины или поднятия давления стандартной турбины. В интернете есть подробные статьи о том, как сделать давление выше. Заменить турбину на другую, тоже не составит особого труда, снять старую и поставить на ее место более большую не так уж и сложно.

По поводу установки турбонаддува на изначально атмосферный автомобиль это уже более сложная процедура. Сразу следует понимать, что эксплуатация вашего автомобиля будет несколько другой, так как вам придется чаще чистить масляные и воздушные фильтры, постоянно придется прогревать установку, даже в теплую погоду.

После установки турбины, характеристики могут измениться в 2 раза, а то и больше, все зависит от ваших рук, размера и давления турбины. Также вы должны понимать, что просто установить турбину не получится, так как она греется и вместе с ней греется весь мотор и поэтому его нужно как-то охлаждать, поэтому на турбо моторах практически всегда присутствует интеркулер, но можно и даже желательно еще и поднять количество поступающей охлаждающей жидкости в радиатор, продуваемость радиатора, производительность вентилятора. Также помимо простой установки турбины, необходимо еще и установить более производительные форсунки. Также бывает такое как турбояма.

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для проведения работ вам следует «вооружиться»:

• набором проводов разного сечения;
• тестером;
• частотным преобразователем;
• источником тока с изменяемой ЭДС.

Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение

Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС (если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны)

Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат. Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза (со 110В до 220В), мощность двигателя увеличилась в четыре раза.

Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя – перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0.5 мм заменен проводом сечением 0.75 мм, показатель мощности вырастает в 1.5 раза.

Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении (тормозящий момент). Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела – двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. В этом случае двигатель «выдаст» более 50% мощности от номинала. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:

• Приборы с непосредственной связью (выпрямители). Они не подходят для мощного оборудования, но с небольшим двигателем, использующимся в быту, способны «справиться». С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц. При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне.
• Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии – выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью

Не забывайте о мерах предосторожности

Увеличение объема

Один из самых дешевых и достаточно эффективных способов это сделать объем мотора больше. Производится это следующим образом, края каждого цилиндра растрачиваются на определенное расстояние, тем самым повышая объем в каждом цилиндре и во всем агрегате в целом.

Такую процедуру могут сделать как в каком-нибудь тюнинг ателье, возможно на СТО, а также это можно сделать самостоятельно. Лошадей становится больше, но высоких цифр там не получится, также во всем диапазоне поднимается крутящий момент и при этом надежность остается прежней. Также этот способ служит хорошим началом для дальнейшего глубокого тюнинга, но даже если его в ваших планах нет, его спокойно можно использовать для легкого тюнинга. Если вы расточите цилиндры, то система впуска и выпуска не сможет также идеально, как раньше справляться с наполнением цилиндров и отведением выхлопных газов и поэтому мотор станет мощнее на низких оборотах. Для того, чтобы это исправит необходимо сделать больше ход поршню я помощью замены коленчатого вала на более длинный, а также на эту же длину уменьшить общую длину поршня с шатуном. Используя расточку блока цилиндров и поднятие длины хода коленчатого вала можно долбиться максимального объема, хоть это и будет стоить дорого, но даст хороший фундамент для дальнейшей доработки мотора.

Уменьшение веса маховика и поршней

Казалось бы, снижение веса никак не должно влиять на мощностные показатели функционирования мотора, но на практике использование облегчённого маховика позволяет добиться небольшого, но вполне положительного эффекта. Дело в том, что за счёт снижения массы эта деталь раскручивается намного быстрее, позволяя двигателю выйти на высокооборотистый режим за более короткое время. Средняя прибавка к мощности при таком способе тюнинга составляет порядка 4%, так что в качестве накопительного эффекта он волне пригоден.

Плюс данного метода ещё и в том, что его реализация по силам и в гаражных условиях. Для увеличения мощности дизельного двигателя достаточно приобрести облегчённый маховик (его стоимость варьируется в пределах 2000-5000 рублей), а его монтаж не требует большого количества операций. Как правило, такая модернизация производится комплексно, вместе с изменением уровня компрессии, чип-тюнингом, установкой фильтра нулевого сопротивления и другими несложными и недорогими доработками.

Вторым способом, относящимся к уменьшению массы деталей авто, считается использование кованых поршней. По идее, на его движение должно затрачиваться меньше энергии, да и по прочностным характеристикам он даст фору поршням из традиционных материалов. Впрочем, рассчитывать на значительный эффект и здесь не приходится. Тем не менее автогонщики его активно используют, поскольку для них даже незначительный прирост мощности очень важен. В последнее время такая операция все чаще входит в набор услуг, предоставляемых фирмами, специализирующимися на тюнинге.

Повышение степени сжатия

Данный метод хорош тем, что в результате прежний объем дает больше мощности, а значит расход топлива не будет бить по карману. Только после этого лучше использовать 98-ой бензин, с повышенным октановым числом. Несмотря на то, что он дороже, разница в тратах будет не столь ощутима: более эффективная работа силового агрегата сократит литраж.

Увеличить сжатие можно двумя проверенными способами:

1. Установить более тонкую прокладку на двигатель. Поскольку возрастает риск столкновения поршней с клапанами необходимо все рассчитать.
2. Заменить поршни на новые с глубокими каналами под клапан. После применения данного метода фазы системы газораспределения придется заново настраивать.

Степень сжатия дает более ощутимый результат при изначально настроенном на низкую степень сжатия двигателе. То есть, при первоначальной степени сжатия равной 8, повышение до 12 даст 6,5% мощности.

Некоторые выводы

• При оценке эксплуатационных параметров автомобиля и непосредственно рабочих характеристик его двигателя, величина крутящего момента обладает большим приоритетом, чем мощность.
• Среди силовых агрегатов, имеющих схожие конструктивные и рабочие параметры, предпочтительнее выглядят те, у которых крутящий момент больше.
• Для обеспечения наилучшей динамики разгона автомобиля и обеспечения оптимальных тяговых свойств двигателя, частоту вращения коленчатого вала нужно поддерживать в том диапазоне значений, при которых крутящий момент достигает своих пиковых показателей.