Если бы мы имели двигатель без каких либо потерь, как тепловых так и потерь на трение и привод дополнительных агрегатов,
то он мог бы выдавать намного большую мощность, использую всю энергию сгоревших газов, при сгорании топлива.
Тепловые потери, составляют очень большой процент от общих потерь возникающих в двигателе внутреннего сгорания.
В связи с этим фактом очевидно, что минимизировав их воздействие, можно значительно повысить мощность.
При этом мощность повысится без добавления дополнительного топлива, значит расход не увеличиться, а в каком то смысле даже уменьшится.
Авто производители двигателей постоянно работают над решением проблемы минимизации тепловых потерь, но из за дороговизны
некоторых технологических операций, не все они применяются в рядовых двигателях внутреннего сгорания.
Итак что же представляют из себя тепловые потери и откуда они берутся.
Причины возникновения связаны прежде всего с разностью температур всех поверхностей соприкасаемых с пламенем: цилиндров, поршней, клапанов, камер сгорания, и
горячими газами образованными при сгорании топлива. Внутренние поверхности имеют температуры 100-300 градусов тогда как температура раскаленных газов смеси гораздо более 1500-2500 градусов.
В момент движения - толкания газами поршня вниз происходит переход части тепла от воспламененного топлива к стенкам камеры сгорания, поршня, клапанов и цилиндров двигателя.
В результате чего еффективное давление, толкающее поршень уменьшается и как следствие уменьшается крутящий момент, и мощность двигателя.
Наибольший переход тепла происходит в момент воспламенения и нарастания давления топлива, когда поршень находится близко от верхней мертвой точки.
Чем выше давление тем больший процент тепла переходит на металлические части двигателя и далее в систему охлаждения. Связано это с тем,
что при большом давлении большая температура и больше молекул соприкасается с внутренними стенками двигателя.
При движении поршня в низ и расширении сгоревшего топлива, уменьшается давление и температура сгоревшей смеси, тепловые потери при опускании поршня на 30%
вниз от верхней мертвой точки, имеют гораздо меньшие величины.
В связи с этим можно сделать промежуточный вывод: основные величины тепловых
потерь в бензиновых двигателях внутреннего сгорания приходятся на поверхности КЛАПАНОВ, ПОРШНЯ, КАМЕРЫ СГОРАНИЯ. Стенки поверхностей цилиндров
имеют меньшие значения потерь, чем выше озвученные поверхности.
Чтобы уменьшить потери полезного тепла в двигателе существует несколько элегантных технических решений.
1 Уменьшение поверхности соприкосновения рабочих газов с поверхностями внутри цилиндра.
2 Нанесение теплоизолирующих материалов защищающих поверхности от перегрева и уменьшающих тепловые потери.
3 Полировка поверхностей - по сути это тоже уменьшение поверхности соприкосновения, но на микроскопическом уровне.
Примерные величины прибавки мощности от той или иной операции по уменьшению тепловых потерь.
Камеры сгорания с теплоизолирующими покрытиями дают прибавку 3 - 4 %
Клапана с термо изолирующими покрытиями дают прибавку мощности 2 - 3 %
Поршни с теплоизолирующими покрытиями дают прибавку мощности 4 - 8 %
Если детали с теплоизолирующими покрытиями достаточно дороги и выпускаются
далеко не для каждого двигателя, то полировку различных частей цилиндра может позволить себе каждый.
Полировка камеры сгорания дает прибавку мощности 0.7 - 0.9 %
Полировка клапанов дает прибавку мощности в пределах 0.5 - 0.6 %
Полировка рабочей поверхности поршней прибавляет 1.3 - 1.7 %
В итоге, за счет применения дорогих деталей с теплоизолирующими покрытиями, прибавка мощности составит от 9 до 15 %.
Если хорошенечко отполировать камеры сгорания, клапана и поршни прибавка мощности составит от 2.5 до 3.1 %
Не стоит пренебрегать данным видом тюнинга двигателя. Ведь двигатель с уменьшенными тепловыми потерями,
имеет более высокий тепловой КПД и КПД в целом (больше мощности при том же потреблении топлива за такт работы)
следствено больше толку будет от дальнейших доработок по мотору, где вы сможете более значительно повысить мощность.
Примерные величины прибавки мощности от той или иной операции по уменьшению тепловых потерь.