Как увеличить мощность электродвигателя

Как повысить эффективность электродвигателя

Большинство насосов приводятся в действие с помощью асинхронных электродвигателей, это означает, что двигатели вносят вклад в общую эффективность насосной системы.

Данная статья посвящена исследованию ключевых аспектов эффективности электродвигателя, которые находятся под контролем пользователя. 2/3 всей вырабатываемой электроэнергии, потребляются электродвигателями, которые используются в различном оборудовании на промышленных площадках всего мира.

Электродвигатели развиваются на протяжении последних 150 лет. Не смотря на то, что существует большой выбор из различных конструкций двигателей (например синхронные, асинхронные или постоянного тока), наиболее используемым в промышленности на сегодняшний день является асинхронный электродвигатель переменного тока, т.к. является более надежным. Также асинхронный электродвигатель предпочтительнее при использовании частотного преобразователя. Достаточно высокая эффективность в сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью и низкой ценой делает его самым широко-применяемым типом двигателя по всему миру.

Рисунок 1: Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

На рисунке 1 показана обычная компоновка асинхронного электродвигателя с тремя обмотками статора, которые расположены вокруг сердечника. Обмотка ротора состоит из медных или алюминиевых стержней, торцы которых накоротко замкнуты кольцами. Кольца изолированы от ротора. В подшипниковом узле, как правило, используются шарикоподшипники с консистентной смазкой, за исключением очень больших двигателей. Смазка масляным туманом может значительно увеличить срок службы подшипников. Во всех асинхронных электродвигателях используется трехфазный ток, за исключением самых маленьких промышленных процессов (ниже 2 л.с.). Для запуска фазных двигателей необходимы другие средства, такие как щетки или конденсаторный пуск (использование конденсатора во время пуска).

Проблема эффективности двигателя

• относительная нагрузка двигателя (негабаритные двигатели находящиеся под нагрузкой)
• скорость вращения (число полюсов)
• размер двигателя (номинальная мощность)
• класс двигателя: обычный КПД в сравнении с энергоэффективностью в с равнении с высоким КПД

Как показано на рисунке 2, эффективность асинхронного электродвигателя изменяется вместе с
относительной нагрузкой на электродвигатель по сравнению с номинальной характеристикой. Вплоть до нагрузки в 50% эффективность большинства электродвигателей остается линейной и для некоторых электродвигателей достигает пика у отметки 75%. Электродвигатели могут работать при нагрузке меньше 50% только в течение короткого промежутка времени и не могут эксплуатироваться при нагрузках меньше 20% от номинальных. Таким образом, когда отрегулированные рабочие колеса или насосы возвращаются к своим кривым "напор-подача", необходимо оценить воздействие относительной нагрузки на электродвигатель.

Рисунок 2: Эффективность электродвигателя для 100-сильных моторов — Обычные кривые характеристик при нормальном диапазоне нагрузок электродвигателя

Скорость вращения

На рисунке 2 также показано влияние скорости вращения на максимально-достижимую эффективность. 4-х полюсный электродвигатель при номинальных 1800 об/мин выходит на самый высокий КДП, а 2-х полюсный при номинальных 3600 об/мин дает низкую эффективность. Таким образом, хотя насосы с номинальной частотой вращения 3600 об/мин могут быть более эффективными (и иметь низкую закупочную стоимость), чем насосы со скоростью вращения 1800 об/мин, электродвигатели последних могут быть более эффективными, плюс эти насосы, как правило, имеют более низкий NPSHR и энергию всасывания, не говоря уже о более длительном сроке службы. Также следует отметить, что номинальная мощность электродвигателя влияет на его эффективность, большие электродвигатели имеют большую эффективность, чем малые.

Скорость вращения асинхронного электродвигателя

Синхронная скорость вращения асинхронного электродвигателя рассчитывается по следующей формуле:
n = 120*f/p
где:
n = скорость вращения в об/мин
f = частота питающей сети (Гц)
p = количество полюсов (min = 2)

Для регулирования частоты вращения электродвигателя без использования внешних механических устройств необходимо регулировать напряжение и частоту подаваемого тока. Некоторые электродвигатели могут быть изготовлены с несколькими обмотками (количество полюсов) для достижения двух или более различных скоростей вращения.

Асинхронные электродвигатели вращаются со скоростью, которая меньше скорости вращения магнитного поля (на 1-3% при полной нагрузке). Разница между фактической и синхронной частотой вращения называется скольжением. Для новых более энергоэффективных электродвигателей скольжение имеет тенденцию уменьшаться в отличие от старых электродвигателей с обычным КПД. Это означает, что при заданной нагрузке энергоэффективные электродвигатели работают немного быстрее.

Рисунок 3. Эффективность при полной и частичной загрузке двигателя с низким и высоким КПД

Электродвигатели с высоким КПД

На рисунке 3 изображен пример возможного повышения эффективности, когда старый электродвигатель с обычной эффективностью заменяется новым, имеющим более высокий КПД. Как упоминалось ранее, электродвигатели с высоким КПД работают с меньшим скольжением, что дает некоторое увеличение скорости вращения, а следовательно напор насоса и производительность становятся несколько больше.

Однако, использование электродвигателей с высоким КПД в некоторых (с изменением подачи) процессах будет не оправданно, из-за большей скорости вращения (и напора насоса), до тех пор пока существующие электродвигатели по-прежнему слабо загружены (работающие с низким КПД). Т.к. входная мощность на валу насоса пропорциональна скорости в кубе, простая замена старого электродвигателя новым с высоким КПД не обязательно приведет к снижению потребления энергии.

С другой стороны, если немного большая подача и напор для насоса — это хорошо, замена старого
электродвигателя с обычным КПД на новый с высоким КПД может быть оправдана.

Коэффициент мощности электродвигателя

Другая проблема, которая входит в игру с характеристиками асинхронного электродвигателя (которая имеет косвенное влияние на энергопотребление) называется "Коэффициент Мощности". Некоторые
коммунальные предприятия обязывают клиентов платить дополнительные сборы за низкие значения
коэффициентов мощности. Потери в сети происходят за счет того, что при меньшем коэффициенте
мощности требуется большее количество тока, что приводит к серьезным потерям энергии. Как и КПД,
коэффициент мощности электродвигателя также снижается с уменьшением нагрузки на него практически по линейному закону приблизительно до 50% нагрузки.

Определение коэффициента мощности:
Фазовый сдвиг (задержка) синусоидальной волны тока от синусоиды напряжения, который выбарабывает меньшее количество полезной мощности.
Сдвиг, вызванный необходимым током намагничивания двигателя
PF = Pi/KVA
Где:
KVA = VxIx(3) 0.5 /1,000

Нижняя формула показывает, как коэффициент мощности влияет на входную мощность трехфазного
электродвигателя (кВт). Обратите внимание, что чем ниже коэффициент мощности (больший сдвиг фазы ток-напряжение VA), тем меньше входная мощность при данном входном токе и напряжении.
Где:
Pi = VxIxPF(3) 0.5 /1,000

Pi= трехфазный вход кВт
V= среднеквадратичное напряжение (среднее от 3 фаз)
I= среднеквадратичное значение силы тока в амперах (берется от 3 фаз)
PF= коэффициент мощности в виде дроби

• покупка электродвигателей с изначально высоким PF
• не покупайте слишком большие электродвигатели (коэффициент мощности падает вместе с уменьшением
• нагрузки на электродвигатель)
• установка компенсирующих конденсаторов параллельно с обмотками электродвигателя
• увеличить полную загрузку коэффициента мощности до 95% (Max)
• преобразование в привод с частотным регулированием

• увеличение PF
• меньшение реактивного тока от электрооборудования через кабели и пускатели электродвигателейменьшее тепловыделение и потери мощности кВт
• По мере уменьшения нагрузки на электродвигатель растет возможность экономии, а PF
• падает ниже 60%-70%. (возможная экономия 10%)
• Уменьшение сборов за коэффициент мощности
• Увеличение общей производительности системы
• Интеллектуальная система управления электродвигателем
• Частотно-регулируемый электропривод

Выводы
Таким образом, когда вы пытаетесь сократить энергопотребление насосных систем не забывайте о
КДП электродвигателя и факторах, перечисленных выше, которые на него влияют.

Как увеличить мощность коллекторного электродвигателя

Конструкция любого однофазного электродвигателя предполагает использование как минимум трех катушек. Две из них являются элементов конструкции статора,включены параллельно. Одна из них является рабочей, а вторая выполняет функции пусковой. Их клеммы выведены на корпус двигателя и используются для подключения к сети. Обмотка ротора выполнена короткозамкнутой. К сети подключатся две из них, остальные служат для коммутации.

Для изменения мощности рабочая катушка может формироваться из двух частей, которые включаются последовательно.

Визуально идентифицировать рабочую и пусковую обмотку можно по сечению провода: у первой из них оно заметно больше. Можно замерить сопротивление тестером подключением его к клеммам: у рабочей обмотки его величина будет меньше. Как правило, сопротивления обмоток будет составлять не более нескольких десятков Ом.

Подключение двигателя

Подключать двигатель нужно в однофазную сеть переменного напряжения 220 вольт, частотой 50 герц. Эти номиналы электроэнергии имеются во всех жилых помещениях нашей страны, и вследствие этого однофазные моторы имеют огромную популярность. Они установлены во всей бытовой технике, такой как.

1. Холодильник.
2. Пылесос.
3. Соковыжималка.
4. Триммер.
5. Кусторез электрический.
6. Швейная машинка.
7. Электродрель.
8. Миксер кухонный.
9. Вентилятор.
10. Насос водяной.

Разновидности подключения

1. Подключение с пусковой катушкой.
2. Подключение с рабочим конденсатором.

Электродвигатели однофазные 220 В малой мощности с пусковой катушкой имеют включённый в цепь конденсатор во время старта. После разгона ротора катушка отключается. Если мотор сделан с рабочим конденсатором, цепь пуска не размыкается, идёт постоянная работа пусковой обмотки через конденсатор.

Существует возможность использовать один электромотор для разных целей. Один и тот же мотор можно снять с одной техники и установить на другую. Включать однофазный двигатель можно тремя схемами.

1. Происходит временное включение электричества на пусковую обмотку через конденсатор.
2. Происходит кратковременная подача напряжения на пусковое устройство через резистор, без конденсатора.
3. Электричество подаётся через конденсатор на пусковую обмотку постоянно, одновременно с работой рабочей обмотки.

При использовании в цепи пуска резистора, обмотка будет иметь активное сопротивление выше. Произойдёт сдвиг фаз, достаточный для начала вращения. Можно использовать пусковую обмотку, в которой большее сопротивление и меньшая индуктивность. Чтобы обмотка соответствовала своим параметрам, она должна иметь меньше витков, тоньше провод.

Конденсаторный пуск представляет собой подключение конденсатора к пусковой обмотке и временную подачу электроэнергии. Чтобы достичь максимального значения момента пуска, нужно круговое магнитное поле, оно должно выполнить вращение. Для этого нужно расположение обмоток под углом 90 градусов. Такого сдвига резистором добиться невозможно. Если ёмкость конденсатора рассчитать правильно, то удастся сдвинуть обмотки под угол 90 градусов.

Вычисление принадлежности проводов

Чтобы вычислить провода, подключающие пусковую обмотку и рабочую, нужно иметь прибор, измеряющий омы или тестер. Нужно замерять сопротивления обмоток. Сопротивление рабочей обмотки должно быть меньше, чем пусковой. Например, если замеры показали у одной обмотки 12 Ом, а у другой 30 Ом, то первая из них рабочая, а вторая пусковая. Рабочая обмотка будет иметь большее сечение чем пусковая.

Подборка ёмкости конденсатора

Чтобы подобрать ёмкость конденсатора, нужно знать, какой ток потребляет электромотор. Если он потребляет ток 1,4 ампера, то нужен конденсатор, ёмкость которого составляет 6 микрофарад.

Проверка работоспособности

Начать проверку следует с визуального осмотра.

1. Если у агрегата была отломана опора, то вследствие этого он тоже мог работать плохо.
2. В случае если потемнел корпус посередине, это говорит о том что он чрезмерно перегревался.
3. Возможно, что в разрез корпуса попали разные посторонние вещи, это будет замедлять его и способствовать перегреву.
4. Если подшипники загрязнены, будет происходить перегревание.
5. Износ подшипников будет причиной перегревания.
6. Если к пусковой обмотке 220v подключён конденсатор завышенной ёмкости, то он будет перегреваться. При подозрении на конденсатор нужно отключить его от пусковой обмотки, включить двигатель в сеть, вручную прокрутить вал, произойдёт запуск и начнётся вращение. Нужно дать мотору поработать около пятнадцати минут, затем проверить, не нагрелся ли он. Если мотор не нагрелся, то причина была в повышенной ёмкости конденсатора. Нужно установить конденсатор меньшей ёмкости.

Электродвигатели однофазные 220 в малой мощности выпускаются совершенно разных моделей и для разных целей, и, прежде чем купить изделие, нужно чётко понимать, какова нужна мощность, тип крепления, количество оборотов в минуту, и прочие характеристики.

Особенности формирования вращающего момента

Магнитное поле, создаваемое катушками электродвигателя, имеет фазовый сдвиг на 90 градусов. Это обычно достигается через конденсатор, который последовательно включается в цепь запуска. Возможные варианты соединения показаны на рисунке ниже.

Варианты создания сдвига фаз

Пусковая катушка может работать постоянно. Допустима также схема, основанная на ее отключении после достижения номинальной частоты вращения ротора. Постоянное подключение пусковой обмотки усложняет конструкцию двигателя, но улучшает его характеристики. На особенностях подключения к сети эти различия не сказываются.

Для упрощения запуска двигателя с рабочим конденсатором, перед подачей на него тока от сети параллельно ему подключают вспомогательную емкость.

Однофазный электромотор позволяет простыми средствами изменить направление вращения вала на противоположное. Для этого производится сдвиг фазы тока, поступающего от сети и протекающего через цепи запуска, меняется на противоположный. Данная процедура реализуется простым изменением порядка включения пусковой обмотки при ее соединении с рабочей обмоткой.

Схемы подключения однофазных асинхронных двигателей

С пусковой обмоткой

Для подключения двигателя с пусковой обмоткой потребуется кнопка, у которой один из контактов после включения размыкается. Эти размыкающиеся контакты надо будет подключить к пусковой обмотке. В магазинах есть такая кнопка — это ПНВС. У нее средний контакт замыкается на время удержания, а два крайних остаются в замкнутом состоянии.

Внешний вид кнопки ПНВС и состояние контактов после того как кнопка «пуск» отпущена»

Сначала при помощи измерений определяем какая обмотка рабочая, какая — пусковая. Обычно вывод от мотора имеет три или четыре провода.

Рассмотрим вариант с тремя проводами. В этом случае две обмотки уже объединены, то есть один из проводов — общий. Берем тестер, измеряем сопротивление между всеми тремя парами. Рабочая имеет самое меньшее сопротивление, среднее значение — пусковая обмотка, а наибольшее — это общий выход (меряется сопротивление двух последовательно включенных обмоток).

Если выводов четыре, они звонятся попарно. Находите две пары. Та, в которой сопротивление меньше — рабочая, в которой больше — пусковая. После этого соединяем один провод от пусковой и рабочей обмотки, выводим общий провод. Итого остается три провода (как и в первом варианте):

• один с рабочей обмотки — рабочий;
• с пусковой обмотки;
• общий.

С этими тремя проводами и работаем дальше — используем для подключения однофазного двигателя.

Подключение однофазного двигателя с пусковой обмоткой через кнопку ПНВС

подключение однофазного двигателя

Все три провода подключаем к кнопке. В ней тоже имеется три контакта. Обязательно пусковой провод «сажаем на средний контакт (который замыкается только на время пуска), остальные два — на крайние (произвольно). К крайним входным контактам ПНВС подключаем силовой кабель (от 220 В), средний контакт соединяем перемычкой с рабочим (обратите внимание! не с общим). Вот и вся схема включения однофазного двигателя с пусковой обмоткой (бифилярного) через кнопку.

Конденсаторы

Схема подключения однофазных конденсаторных двигателей: а – с рабочей емкостью Ср, б – с рабочей емкостью Ср и пусковой емкостью Сп.

Электродвигатель может комплектоваться двумя разновидностями конденсаторов. Наличие емкости, включаемой последовательно спусковой обмоткой и пропускающей через себя ток для сдвига фазы, является обязательным. Ее значение заимствуется из паспортных данных электродвигателя и дублируется на его шильдике.

При отсутствии конденсатора нужной емкости допустимо применять любой другой с близким номиналом. При слишком сильном отклонении в меньшую сторону двигатель может не начать вращаться без ручной прокрутки его вала, а затем не будет развивать нужную мощность. При значительном превышении емкости начнется сильный нагрев.

Емкость дополнительного пускового компонента выбирается в два-три раза выше по сравнению с основным. Такая величина обеспечивает максимальный стартовый момент.

Для включения пускового элемента может использоваться как обычная кнопка, так и более сложные схемы.

Косвенное включение

Подключение однофазного двигателя

Основным компонентом схемы косвенного включения является магнитный пускатель, который включается в разрыв между выходом силовой сети и электродвигателем.

Силовые контакты этого блока выполнены как нормально разомкнутые. Магнитный пускатель по величине максимального протекающего через него тока относится к одной из семи нормированных групп. Из-за небольшой мощности однофазных электродвигателей обычно достаточно устройства первой группы, максимальное значение коммутируемого тока которого составляет 10 А.

Управляющая часть катушки предназначена для подключения к сетям с различным напряжением. Наиболее удобным является магнитный пускатель с управлением от 220в переменного тока.

Как увеличить или уменьшить обороты электродвигателя?

Управление скоростью вращения двигателя необходимо в трех режимах работы – при разгоне, торможении, и в рабочем режиме.

Наиболее универсальный способ управления оборотами — использование частотного преобразователя. Настройками ПЧ можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато.

Читать также: Ковка ножа из напильника своими руками видео

Управление оборотами двигателя в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

Особенности применения магнитного пускателя

В управляющей части устройства предусмотрено несколько пар контактов, на которых собирается схема релейной автоматики. Один из них всегда является нормально замкнутым, а второй – нормально разомкнутым.

У кнопки «Пуск» рабочим считается нормально разомкнутый контакт, а у кнопки «Стоп» задействован нормально замкнутый элемент.

При выполнении подключения рассматриваемого устройства осуществляются соединения нескольких типов.

Схема подключения однофазного двигателя

Фаза, наряду с входной клеммой, подключается также к входу контакта кнопки «Стоп», а ноль соединяется с входной клеммой катушки, что обеспечивает протекание через нее управляющего тока.

Активный контакт кнопки «Пуск» при работающем двигателе шунтируется аналогичным элементом катушки. Для формирования этой цепи выполняются два дополнительных соединения, схема которых показана на рисунке выше:

Просто статейка. как увеличить мощность двигателя

Мужчины при покупке авто обращают внимание на 3 вещи — расход топлива, объем мотора и мощность двигателя. Сложно добиться высоких скоростей и большой мощности при минимальном потреблении топлива. Но все-таки есть некоторые способы. Поговорим о том, как различными способами увеличить мощность двигателя и кратко коснемся недостатков и преимуществ каждого из них.

Как увеличить мощность двигателя
Количество «лошадей» — это мощность, о которой так любят говорить мужчины. От их количества зависит, как быстро будете ехать, сколько сможете загрузить вещей в багажник авто и так далее. Вроде нет ничего проще, купили автомобиль с мощным мотором и радуйтесь жизни, но не всё так просто. Обычно дополнительная сотня лошадок добавляет к общей стоимости авто еще несколько десятков тысяч долларов. А это не всем и не всегда по карману, поэтому любители мощных моторов ломают голову над тем, как при минимуме затрат получить большую мощность. Есть способы, как можно сравнительно недорого прибавить мотору своего автомобиля несколько лошадиных сил.

Проверенные способы, для увеличения мощности двигателя
Первый способ — доработка выпускной и впускной систем. Речь идет о том, чтобы заменить стоковый, воздушный фильтр на фильтр нулевого сопротивления и установка прямоточной системы выхлопа.

Для топливно-воздушной смеси всасывание воздуха и выхлоп отработавших газов увеличивает процесс сгорания и прибавляет двигателю примерно пятнадцать дополнительных «лошадей».

Турбонаддув
Наиболее распространенным способом для увеличения мощности двигателя является установка турбины. За счет того, что в цилиндры компрессор нагнетает большой поток воздуха, то процесс сгорания проходит гораздо быстрее, в результате существенно увеличивается коэффициент полезного действия топливно-воздушной смеси. Благодаря турбине добиваются большой прибавки мощности, но придется заплатить за стоимость установки и это удовольствие стоит недешево.

Установка облегченных кованых колец или поршней
Кованые поршни очень прочные, что позволяет их сделать немного тоньше и легче без потери прочности. У этого способа, который может увеличить мощность мотора, есть свои недостатки — проблема установки и стоимость. Если вы можете разобрать двигатель авто, то должны понимать, что если вы сделаете «неверное движение», то есть риск получить нерабочий мотор. С другой стороны, если вы обратитесь к профессионалам, то за установку вам придется выложить круглую сумму. Такой тюнинг потребует от вас доработки и других систем, таких как: выпускной и впускной системы, КПП, поршневой системы и тормозной системы.

Расточка цилиндров
Этот способ подходит тем, кто знает, что такое тюнинг, а кто реально этим занимается, выполнит его безупречно, тем, у кого есть нужное оборудование. Недостаток этого способа заключается в том, что расточка приводит к тому, что стенки цилиндров станут тонкими и при малейшем гидроударе или детонации произойдут всякие неприятности.Работа очень сложная, потребует много денег и времени, дешевле будет купить другой новый двигатель.

Чип-тюнинг
Это самый простой способ, который не требует никаких вложений. Чип-тюнинг раскроет у мотора скрытый потенциал, он скрыт производителем, чтобы продлить срок эксплуатации ДВС. Но есть и недостатки: неправильная прошивка, неумелое выполнение этой процедуры чреваты последствиями, в результате нарушится работа остальных систем либо можно получить нерабочий мотор. Чип-тюнинг поможет добиться прибавления мощности на 15%, гораздо выше этот результат будет у турбированных агрегатов.

Установка баллона с закисью азота NOS
Недостаток этого метода заключается в том, что прибавление мощности будет кратковременным, стоимость баллона будет приличной, к тому же установка и доработка стоит недешево. Этот вид тюнинга подходит спорткарам и гоночным авто, для которых кратковременный рывок решает все.

Замена двигателя
Самый выгодный способ — полностью заменить силовой агрегат. Согласно новым законам, двигатель — это лишь запчасть, их можно самому менять, при условии, что его вы замените аналогичным по типу и мощности топлива. Если вы захотите установить очень мощный агрегат, то тут не избежать бумажной волокиты, разные справки, разрешений придется выбивать в ГИБДД. Есть и другой законный вариант — можно поменять двигатель и при этом избегать встречи с ГИБДД, но есть гарантия, что вас остановят и проверят.

Есть много разных способов увеличения мощности, но у каждого способа есть свои недостатки и преимущества.
Прежде чем идти на какие-то кардинальные меры, хорошо подумайте, нужно ли это делать и задайте себе вопрос, зачем вам это нужно.

Способы увеличения мощности двигателя автомобиля

Многие водители со временем начинают задумываться о том, как увеличить мощность двигателя своего авто. Для этого есть масса вариантов и возможностей, от самых простых и менее затратных, до максимально эффективных.

Мощность двигателя определяется количеством сжигаемого топлива, а также эффективностью горения. Полноценно сгоревшее топливо обеспечивает максимальное КПД двигателя.

Атмосферные моторы слишком зажаты в плане серьезного увеличения мощности, в силу невозможности затолкать в цилиндры много воздуха. Проблему решила установка турбины, позволяющая снять мощность с двигателя в 1.5-2 раза больше при равном объеме цилиндров, чем у атмосферника.

Обслуживание двигателя

К явному уменьшению мощности зачастую приводит несвоевременный уход за двигателем:

• пренебрежение частой заменой воздушных и топливных фильтров,
• сильное загрязнение форсунок и дроссельной заслонки,
• образование нагара на клапанах газораспределительной системы,
• слабая искра свечей зажигания.

Комплексная очистка двигателя с заправкой качественным топливом, а также установка иридиевых свечей зажигания – верный шаг на пути к увеличению мощности.

Чип-тюнинг двигателя для увеличения производительности

Увеличение мощности возможно без вмешательств в конструкцию силового агрегата. Тюнинг путем программирования дает возможность настроить параметры двигателя под себя. В этапы чип-тюнинга входит:

1. изменение соотношения топливно-воздушной смеси,
2. изменение угла зажигания,
3. корректировка режимов работы двигателя согласно оборотов коленвала.

Для атмосферных моторов чип-тюнинг дает прибавку около 10%, для турбированных – до 30% увеличения мощности и крутящего момента. Разница в чип-тюнинге для турбированных двигателей состоит в том, что здесь настраивается давление турбины и момент ее раздувания.

Установка воздушного фильтра и топливных форсунок

Стандартная воздушная и топливная система рассчитана на небольшой запас по производительности. Путем установки воздушного фильтра нулевого сопротивления, а также топливных форсунок увеличенной производительности, получится прибавить до 20% мощности. Но надо учитывать тот факт, что расход топлива вырастет тоже.

После установки таких форсунок требуется корректировка ЭБУ и калибровка. Главное – не переусердствовать с производительностью, чтобы мотор не захлебывался и не образовался гидроудар.

В некоторых авто устанавливаются впускные коллектора с разной длиной труб и объемом ресивера. Это дает возможность качественно наполнить цилиндр большим потоком кислорода.

Вдобавок устанавливается дроссельная заслонка увеличенного диаметра. Вместе с форсунками большей производительности удастся скорректировать эталонную смесь, избегая ее обеднения или обогащения.

Установка прямотока

Прямоточная система максимально эффективна только при комплексном тюнинге. При стандартных параметрах двигателя прямоток способен добавить 3-5% мощности. Если ДВС остается в стоке, то достаточно будет удалить катализатор, тем самым снизив сопротивление газов.

Установка отдельных элементов прямотока, например, если вся система стандартная, а глушитель прямоточный, может пойти во вред мотору и только уменьшить мощность, поэтому прямоток должен начинаться с выпускного коллектора.

Доработка ГБЦ для увеличения мощности двигателя

Доработав головку блока цилиндров, можно увеличить эффективность наполнение камеры сгорания, добавить несколько лошадей мощности.

В тюнинг ГБЦ может входить:

• расточка и шлифовка каналов (увеличивает производительность);
• расточка плоскости ГБЦ (увеличивается степень сжатия);
• установка распределительного вала с другими фазами и разрезной шестерней (можно подобрать распредвал под верховые и низовые характеристики);
• облегчение клапанов и тарелок (при стандартных пружинах на высоких оборотах исключается зависание клапанов);
• установка бронзовых направляющих и седел (бронза эффективно отводит тепло).

Если комплексно доработать ГБЦ, то можно добавить лишних 10-15 л.с.

Увеличение объема цилиндров

Один из самых эффективных способов увеличения мощности двигателя – увеличить объем цилиндра. Чем больше цилиндр – тем больше всасывается воздуха для наилучшего сгорания топлива.

Зачастую на автомобилях с мокрыми гильзами есть возможность устанавливать гильзы большего внутреннего диаметра. Например, у BMW на рядном блоке цилиндров номинальный объем 2 литра, и в заводских условиях его получилось увеличить до 3.5.

На моторе УЗАМ-412 стандартный объем 1.5 литра, и при помощи установки коленчатого вала от УЗАМ-3318 и цилиндропоршневой группы 92мм, удается получить 2 литра объема.

Современные моторы похвастаться такими возможностями не могут, ограничившись расточкой цилиндра до 2-х ремонтных размеров.

Турбокомпрессор

Установка турбины – пока что самый эффективный способ прибавить мощности, минимум – в полтора раза выше номинальной. Но он же и самый дорогой (минимальная стоимость установки турбины – 1000 уе).

Однако установить турбокомпрессор – достаточно сложный процесс. Если вы решили ограничиться производительностью турбокомпрессора не выше 0.5 Бар, то установка более прочной поршневой группы и расжатие мотора не требуется.

Для увеличения мощности на 100-200%, помимо турбины требуется:

• установка кованых поршней;
• установка толстой прокладки ГБЦ для увеличения камеры сгорания и уменьшения степени сжатия до 8:1;
• интеркулер для охлаждения впускного воздуха; увеличенного радиуса (63 мм достаточно);
• изменение конструкции системы охлаждения и масляной системы для поддержания работоспособности турбины;
• настройка блока управления онлайн;
• усиление ходовой части, рулевого управления и тормозной системы.

Возможно ли избежать увеличения расхода, увеличив мощность

Это возможно лишь в нескольких случаях:

• грамотный чип-тюнинг;
• установка облегченных деталей КШМ;
• удаление катализатора.

Существует масса возможностей для повышения производительности мотора. Атмосферные ДВС не очень для этого предназначены – увеличение мощности двигателя возможно лишь на 30-40 процентов, однако это ухудшит комфорт передвижения и значительно снизит ресурс агрегата.

Установка турбины – лучший способ поднять мощность в несколько раз, при этом до определенных оборотов двигателя автомобиль может вести себя спокойно, что немаловажно для комфортной езды, а ресурс мотора останется на уровне заводских значений.

Electricus.me — веду блог про электровелосипеды, строю электрические велосипеды, варю батарейки и делаю это хорошо.

Как увеличить мощность и скорость серийного электровелосипеда?

Каким должен быть заводской электровелосипед? Какими характеристиками он должен обладать и какие задачи он должен решать?

На самом деле я пишу эту статью не потому что мне заплатили денег что нужно было взять кого-то для примера, а потому, что ко мне частенько обращаются владельцы этих велосипедов.

Во многом, то, о чем я пишу относится к большинству серийных аппаратов. Начнем с начала. Что самое главное для производителя? Мощность электровелосипеда? Скорость электровелосипеда?

Нет, минимальная стоимость и максимальная безопасность, чтобы избежать проблем клиентами и обеспечить соответствие европейским законам.

Может ли производитель сразу сделать велосипед достойным? На самом деле и не может. Нет технологий. Не верите? Большинство мощных моторов делается на коленке небольшими фирмами, ориентированные на рынок США и Европы.

Фактически, производители велосипедов из китая отказываются делать их быстрее или мощнее. И потому что не могут, и потому что не хотят.

А сложно ли это? Все зависит от того, какой результат требуется получить.

Как правило всем не хватает или скорости или мощности, и того и другого. Реже ощущается острая нехватка пробега или излишний вес.

Начнем с веса. Сколько весят аккумуляторы? Если вам повезло и у вас свинец, то я очень надеюсь что велосипед носить вам не нужно. У вас гараж.

Все другие типы аккумуляторов электровелосипеда весят в разы меньше, li-ion (литий йон) самый легкий, литий ферум (lifepo4) потяжелее, но не намного.

Как сделать замену аккумулятора на более легкий или емкий? Озаботиться покупкой нового, придумать крепления, подключить два провода предварительно решив вопрос с разъемом.

Как правило, на серийном велосипеде это не проблема, в бокс из под свинца влезет элементов на 50-200км хода с неспешной скоростью.

Если вам не хватает мощности, но вы экономны, то нужно лудить шунт, токоограничитель в контроллере, в надежде что он не сгорит, и при этом вырастет тяга.

Проще увеличить напряжение, тогда увеличится и скорость и мощность. Для этого нужно глянуть на контроллер, какие внутри конденсаторы, на какое напряжение рассчитаны они и транзисторные ключи. (Феты, Fet).

Потом, нужно набраться мужества, и дать повышенное напряжение. Если ничего не сгорело — profit.

Если сгорело или этот шаг не нравится то сразу переходим к следующему пункту.

Да, опять речь об контроллере инфинеон. (infineon). Он дает нам возможность плавно регулировать ток, а также прибавку в 15% скорости за счет функции преодоления противоэдс методом сдвига углов чередования фаз…. Ааааа.. Стоп, зачем я пишу эту муть?

В общем воткнуть контроллер проще, чем разобраться в его работе. Провода придется перепаять, это примерно 15 проводков, одинаковых почти для любого велосипеда.

Схема понятна любому кто умеет читать. Правда среднее образование обязательно. Т.е отличать ток от напряжения.

Коллекторные моторы нынче не в моде, поэтому встретить их можно редко.

Кстати, можно обойтись и меньшими затратами, просто купив контроллер на большее напряжение. Простой китайский, но на 48 или 60 вольт.

Следующий момент, тормоза. С них нужно начинать.

Да, как то не правильно мы делаем, увеличиваем скорость, а потом задумались о торможении. У вас еще наверное даже штатный v-brake настроен так, что как не дави, блокировки не будет. Конечно, на 20кмч другого и не нужно. А на 40 уже можно и убиться. Хорошо если только самому.

В общем, у кого сзади барабаны меняем тормоза на дисковые. Передние колеса на вилках с возможностью установки переднего дискового меняем на поддерживающие дисковые тормоза. Или вилку меняем тоже. Это обязательное условие для скорости выше 40.

И учимся тормозить без того чтобы улететь лицом в асфальт.

Нда, интересно мы поступили, форсировали моторы, а может задуматься о том можно ли было это делать?

Какой у нас мотор? Bafang, YoE, QQ? Если внутри редуктор, то он накроется от превышения рекомендованного производителем тока так быстро, как высок будет ток. Однако увеличение напряжение без увеличения тока скажется на нем более благотворно.

Если у нас моторы с прямым приводом direct drive то увеличение мощности в 2 раза считается безопасным. В 3 раза тоже, при условии контроля нагрева, ну можно и в 9 раз, если дырок насверлить и поставить термодатчик.

Хотя, что я говорю, если долго и медленно ехать в гору на половине газа, а гора большая можно зажарить мотор и на номинальной мощности. При полном газе контроллеру будет легче в силу его особенностей, да и мотор на маленькой скорости под нагрузкой греется выше, в силу низкого КПД.

С моторами решили, а проводка выдержит? На каждый 1мм сечения провода можно рассчитывать нагрузку в 10А. Т.е если Ваш контроллер выдает 1квт нужно иметь провод в 4мм при напряжении 36-48В.

Здесь мы остановимся и я спрошу, все ли понятно? Если да, то вы что-то делаете не так, должно быть не понятно.

Если кратко то для увеличения скорости и мощности вашего велосипеда необходимо увеличить напряжение аккумулятора и поменять контроллер на более мощный. Увеличить скорость на 15% можно просто поменяв контроллер. Ну и мощность можно поменять исключительно контроллером, за счет регулировки тока в контроллере. Но ток будет выше, а это хуже.

• Обычно увеличение напряжения с 36 до 48В безопасно для контроллера.
• Мощность это произведение напряжения на ток.
• Моторы директ драйв можно форсировать в 2-3 раза от номинала.
• Редукторные моторы не любят увеличение мощности.
• Чем выше напряжение на велосипеде тем лучше.
• Скорость вращения мотора зависит от напряжения.

6 комментариев

У меня мотор колесо 48 вольт 500 ват контроллер 15 А.Хочу увеличить скорость путем замены АКБ на литиевый 60вольт а контроллер поставить 60 вольт 20ампер. как думаете такая схема выдержит нагрузку и на много добавится скорость или может лучше просто поменять контроллер помощее при том же напряжении?

В общем и целом, не вижу проблемы в увеличении напряжения с заменой контроллера. Можно поставить инфенион получите 15% прибавку к скорости и немного больший расход.

Здравствуйте!Скажите пожайлуста можно ли на самокат установить парралельно две АКБ,увеличив 36 v 12Ah на 36v 24Ah если мощность контроллера 16 ah.

Здравствуйте,у меня есть электровелосипед 36 В,350 Ватт редукторный, можно ли без последствий увеличить скорость только заменой батареи на 48 В без замены контроллера?На контроллере тоже написано 36 В, он не универсальный 36/48.

надо смотреть внутри какие конденсаторы, ВОЗМОЖНО он не сгорит и от 48В, часто они двух режимные.