P�epl�ov�n� (03.04.2003)
V situac�ch, kdy jsou vy�erp�ny v�echny b�n� mo�nosti zv��en� v�konu atmosferick�ho motoru, p�istupuj� �asto konstrukt��i k dal��mu stupni "honu na kon�". To p�edstavuje �kol zv��it mno�stv� tepla uvoln�n�ho b�hem ho�en� p�i spalov�n�, co� logicky vy�st� ve snahu "nacpat" do motoru v�ce vzduchu a t�m i palivov� sm�si. B�hem v�voje vzniklo mnoho r�zn�ch variant a typ� mechanism� pro p�epl�ov�n�. My se v�ak pod�v�me pouze na dva nejroz���en�j�� a pro tuning nejpou��van�j�� zp�soby - turbodmychadla a kompresory. A o tom,�e p�epl�ov�n� motor�, je v podstat� nej��inn�j��m zp�sobem zvy�ov�n� efektivnosti spalovac�ho motoru, p�esv�d�� zcela jist� skute�nost, �e ve zlat� ��e turbomotor� ve formuli 1dok�zala firma Hodna vydolovat ve sv� verzi motoru pro kvalifika�n� tr�ning kolem 1 000 kon� objemu 1500 cm3!!!
Turbo
P�esto�e v�klad principu p�epl�ov�n� motoru pomoc� turbodmychadla k tuningu vylo�en� nepat��, zkus�me se na n�j stru�n� pod�vat. Odch�zej�c� hork� v�fukov� plyny jsou odv�d�ny p��mo ze spalovac�ho prostoru na lopatky turb�ny, kde expanduj� a rozt��� ji. Turb�nov� kolo um�st�n� ve v�fukov�m traktu je spojeno h��del� s turb�nov�m kolem v sac�m potrub�, kter� prov�d� p�esn� opa�nou funkci, a tou je stla�ov�n� vzduchu. D�vody jsou jasn� - pot�ebn� nakrmen� v�lce v�t��m mno�stv�m �erstv� sm�si, ne� by tomu bylo v p��pad� atmosf�rick�ho s�n�. A to u� jsme u v�ci, kter� tunera zcela jist� zaj�m�. To v�ak nen� jedinou v�c�.Jak u� bylo zm�n�no d��ve, velmi d�le�it� pro v�kon je tak� st�edn� efektivn� tlak pe ve v�lci, kter� pochopiteln� roste s tlakem pln�c�m. Velmi zjednodu�en� by se pak tedy n�r�st v�konu p�i p�epl�ov�n� dal ur�it podle vztahu:
Pp = Pn * [ (pln�c� tlak + atmosf�rick� tlak) / atmosf�rick� tlak]
Pp - v�kon p�epl�ovan�ho motoru
Pn - v�kon nep�epl�ovan�ho motoru
Tento vztah v�ak nezahrnuje mnoho dal��ch faktor� a p�edpokl�d� pochopiteln� zachov�n� v�ech ostatn�ch parametr� (kompresn� pom�r, v�h�evnost paliva apod.). Vzhledem k tomu, �e kone�n� v�kon p�epl�ovan�ho motoru je souhrnem komplexn�ch �prav cel�ho motoru, nebudeme se d�le zab�vat teori� a pod�v�me se na v�c z praktick�ho hlediska. Do z�sadn�ch p�estaveb motoru se lze pustit pouze v p��pad� profesion�ln�ho z�zem�, a proto b�n� tuning spo��v� p�edev��m v zakoupen� kompletn� turbosady optimalizovan� pro ten �i onen motor �i ve vylep�en� parametr� st�vaj�c�ho p�epl�ov�n�. Proto�e turbo jako takov� um� co um�, zam��me se na prvky, kter�mi lze jeho pln�c� ��innost nav��it.
- Prvn� v�c�, kterou lze ud�lat, je p�eprogramov�n� ��d�c� jednotky, co� je sou�asn� i relativn� nejm�n� n�kladn� a pracn�. V tomto p��pad� m� chiptuning podstatn� v�t�� efekt ne� u atmosf�rick�ho pln�n�, proto�e pouhou zm�nou velikosti pln�c�ho tlaku (v n�kter�ch p��padech a� na dvojn�sobek) lze z�skat a� 30 % v�konu nav�c. Pochopiteln� je tomu nutno p�izp�sobit i mno�stv� vst�ikovan�ho paliva.
- Druh�m stupn�m je �prava vlastn�ho turbodmychadla. Nejjednodu��� krok je zv�t�en� p��stupu do kompresorov� ��sti turb�ny, co� pochopiteln� umo��uje nas�v�n� v�t��ho mno�stv� vzduchu ke stla�ov�n�. Cel� z�le�itost umo�n� n�r�st v�konu ��dov� kolem 10%. Podstatn� efektivn�j�� je v�m�na cel�ho turbodmychadla za v�t�� (eventueln� p�evrt�n� st�vaj�c�ho pro v�t�� turb�nu), kter� podle parametr� m��e v�konu pomoci i k dvojn�sobku. Ot�zkou v�ak z�st�v� co tomu �eknou ostatn� komponenty, v�etn� p�evodovky a soustavy trakce. Dal�� v�c�, kterou mus�te zakalkulovat, je n�r�st "turboefektu", tj. prodlevy rozto�en� turba po se�l�pnut� plynov�ho ped�lu, kter� pochopiteln� stoup� s n�r�stem setrva�n�ch sil u v�t�� turb�ny.
- Proto�e vzduch se p�i stla�ov�n� p�irozen� zah��v�, co� je podpo�eno p�enosem tepla z hork� (v�fukov�) ��sti turb�ny, je pot�eba mezi v�stup z turba a s�n� um�stit ��inn� mezichladi� vzduchu. P�i v�m�n� turb�ny za v�t�� je pochopiteln� d�ky v�t��mu tlaku a teplot� nutno vym�nit nejen ve�ker� hadice za pevn�j�� a tepeln� odoln�j��, ale p�edev��m po��dit v�t�� vzduchov� chladi�. Zde je nutno p�ipomenout, �e n�kter� star�� motory (zejm�na s n�zkotlak�m p�epl�ov�n�m) tyto mezichladi�e v�bec nemaj�. Jejich zabudov�n�m bez jak�chkoliv dal��ch �prav tak lze z�skat slu�n� st�do kon� nav�c. Obecn� se d� toti� ��ct, �e ochlazen� pln�c�ho vzduchu o 10oC m��e p�in�st a� 3 % v�konu nav�c. Proto pro dal�� ochlazen� nas�van�ho vzduchu je u n�kter�ch velmi nam�han�ch motor� vst�ikov�na do prostoru s�n� voda. Pokud ji� motor tento zp�sob sni�ov�n� teploty nem� zabudov�n, je mo�no po��dit pot�ebn� za��zen� dodate�n�, av�ak spr�vn� �innost vy�aduje velmi pe�liv� nastaven�. Mnohem jednodu��� fintou ( i kdy� ne tak ��innou) je rozpra�ov�n� vodn� mlhy p�ed mezichladi� vzduchu, ��m� se rovn� sn�� teplota chlad�c�ho vzduchu. V�c je provediteln� i v amat�rsk�ch podm�nk�ch, kdy nap�. pomoc� motorku z ost�ikova�� rozst�ikujeme mal�mi tryskami vodu ze z�sobn�ku ve voze p��mo p�ed mezichladi�. V�c je v�hodn� pou��vat v hork�ch dnech, kdy kr�tkodob� nadm�rn� zat�ujeme motor.U sout�n�ch voz� se toto ost�ikov�n� pou��v� b�hem rychlostn�ch zkou�ek, u v�s tak dlouho, dokud budete m�t z�sobu vody.
- N�r�st pln�c�ho tlaku znamen� pochopiteln� i zm�nu velikosti kompresn�ho pom�ru. Z t�chto d�vod� maj� b�n� turbomotory kompresn� pom�r men�� ne� motory stejn�ho objemu bez p�epl�ov�n�. Pln�c� tlak m� t�mto pochopiteln� rezervu pro dal�� n�r�st p�i tuningov�ch �prav�ch, tak aby nedoch�zelo k detona�n�mu ho�en� z d�vod� p��li� velk�ho kompresn�ho pom�ru. Ka�dop�dn� je vhodn� alespo� informativn� prov�st p�ed �pravou kontrolu, do jak� m�ry lze pln�c� tlak nav��it, ani� by do�lo ke zbyte�n�m komplikac�m. Podot�k�m jen, �e u benzinov�ch je hranice kompresn�ho pom�ru p�ibli�n� kolem 12:1, u diesel� je omezen� d�no individu�ln�, zejm�na technologickou hranic� (vst�ikovac� tlaky apod.).
eEFF = ?GEOM 1,44odmocnina(pp / pa)
?GEOM - geometrick� kompresn� pom�r motoru
?EFF - kompresn� pom�r p�epl�ovan�ho motoru
pp - absolutn� pln�c� tlak
pa - atmosf�rick� tlak
pp = pa + pln�c� tlak turbodmychadla
Pozn. Pln�c� tlak se v b�n� praxi ud�v� v jednotk�ch [bar]. Atmosf�rick� tlak se pohybuje v nadmo�sk� v��ce �esk� republiky v hodnot�ch cca 1 bar.


- Pokud pou�ijete v�t�� turbo, je nutno n�r�stu mno�stv� vzduchu p�izp�sobit tak� mno�stv� paliva nejen d�lkou vst�iku, ale i velikost� trysek. V t�chto p��padech m��e p�ij�t na �adu �prava cel� regula�n� soustavy palivov�ho syst�mu a mont� v�konn�j��ho �erpadla, aby bylo zaji�t�no dostate�n� mno�stv� paliva.
Jestli�e se p�i zvy�ov�n� v�konu u turbomotor� m��ete pot�kat s v�t��mi �i men��mi technick�mi probl�my (podle m�ry �prav), p�i implantaci turba na st�vaj�c� atmosf�rick� motor se jim zcela jist� nevyhnete. Ne� podniknete jak�koliv kroky, je nutn� zv�it n�kolik skute�nost�.
- V p��pad�, �e problematice v�bec nerozum�te, bude nejl�pe, pokud �pravu sv���te specializovan� firm�, p��padn� si po��d�te kompletn� vyzkou�en� kit pro �pravu dan�ho vozu (pokud existuje). Je nutno si uv�domit, �e n�kter� motory jsou pro podobn� operace nevhodn�, tzn. �e v�m v�e p�inese v�ce starost� ne� u�itku. Nav�c n�klady na �pravu mohou nar�st na takovou v��i, �e levn�j�� bude varianta po��zen� vozu p��mo s turbomotorem.
- Po p�estavb� bude motor extr�mn� tepeln� i pevnostn� nam�h�n.Ve spalovac�m prostoru d�ky p�epl�ov�n� vznik� podstatn� vy��� pracovn� tlak. Pokud ji� byl motor "lad�n" sni�ov�n�m hlavy (zv��en� kompresn�ho pom�ru), dal�� "nafouknut�" motoru i p�i mal�m pln�c�m tlaku m��e znamenat z�va�n� probl�my. P�i pou�it� turba je tedy vhodn�j�� kompresn� pom�r trochu sn�it. Nezb�v� pak tedy nic jin�ho ne� postupovat p�esn� opa�n� oproti zvy�ov�n� kompresn�ho pom�ru. Nen� zde v�ak vhodn� pou��vat jako �e�en� siln�j�� t�sn�n� pod hlavu v�lc�, proto�e d�ky turbu tlak a teplota ve spalovac�m prostoru neklesaj� ba naopak. P�ijateln�j�� je zv�t�it objem spalovac�ho prostoru (nejl�pe tak,aby byl zachov�n jeho geometrick� tvar) �i pou��t jin� p�sty.Velikost zm�ny pak m��ete stanovit ze vztahu:
x = [H/(?v - 1)] - [H/(? - 1)]
x (mm) - velikost zm�ny (nap�. zm�na s�ly t�sn�n�)
? - p�vodn� kompresn� pom�r
?v - v�sledn� (po�adovan�) kompresn� pom�r
H (mm) - zdvih motoru
- P�i pou�it� turbodmychadla je nutno p�izp�sobit tak� mazac� soustavu. Nejde jen o vy��� nam�h�n� cel�ho mechanismu, ale tak� o to, �e turbo je ��ste�n� chlazeno olejem z mazac� soustavy motoru. V t�chto p��padech je chladi� oleje t�m�� nezbytnost�.
- Proto�e uhl�d�n� celkov�ch maxim�ln�ch teplot u p�epl�ovan�ch motor� je velmi d�le�itou z�le�itost�, krom� po��zen� a zabudov�n� mezichladi�e stla�en�ho vzduchu je nutno vy�e�it a upravit i samostatn� chlazen� motoru, a to pravd�podobn� v�m�nou st�vaj�c�ch chladi�� vody za v�t��.
- Pokud se jedn� o motor s elektronickou ��d�c� jednotkou, je pochopiteln� nezbytn� p�izp�sobit ��d�c� data motoru pro provoz "turbo". Zde se m��e v�razn� projevit nedostatek "know-how" a pokud nekoup�te v cel� sad� i pat�i�n� �ip, m��ete v cel� v�ci docela poho�et. A to i doslova.
Jestli�e se opravdu hodl�te k p�estavb� na turbo, pamatujte, �e je vhodn� pou��t rad�ji ni��� pln�c� tlaky. I tak to bude zna�n� zat�en� motoru, kter� na tuto variantu nebyl dimenzov�n. Pokud v�ak chcete mnohem v�c, nachystejte si ne m�ec, ale pytel pen�z a p�ipravte se na tot�ln� p�estavbu motoru,a vlastn� i cel�ho auta.
Kompresory
V sou�asn� produkci automobilek je kompresor (n�kdy naz�van� tak� jako supercharger) nep��li� roz���en�m zp�sobem p�epl�ov�n� motor�. D�vodem tohoto trendu jsou jednak vy��� mechanick� ztr�ty p�i jeho pohonu,nerovnom�rnost pln�c�ho tlaku, vy��� hlu�nost, ale zejm�na nevyu�it� energie odch�zej�c�ch v�fukov�ch plyn�.
V d�vn�j��ch dob�ch velmi obl�ben� zp�sob zvy�ov�n� v�konu z�vodn�ch motor� tak m�l posledn� v�razn� �sp�chy v 80.letech, kdy jej pou��val v sout�n�m mistrovstv� sv�ta tov�rn� t�m Lancia ve sv�m typu 037 Rally. I dnes existuj� kompresory mnoha r�zn�ch konstruk�n�ch typ�, ale krom� v�jimek (jako je nap�. G-dmychadlo u voz� VW) je v s�riov� produkci budete hledat st��. P�esto v�ak existuj� v nab�dce mnoha tuningov�ch firem,proto�e jejich implementace nen� p��li� komplikovan�.
- V�hodou kompresoru je absence "turboefektu". D�ky p��m�mu pohonu od klikov�ho h��dele vytv��� pln�c� tlak ji� od n�zk�ch ot��ek s okam�itou reakc� na se�lap�n� plynov�ho ped�lu.
- Dal�� pozitivem p�ijateln�ho pln�c�ho tlaku od n�zk�ch ot��ek je lep�� pr�b�h v�konu a to�iv�ho momentu. Pou��vaj� se v�ak pro ni��� pln�c� tlaky s ohledem na skute�nost, �e p�i v�t��ch stla�ov�n�ch vzduchu v�razn� kles� ��innost.
- Jsou vhodnou alternativou pro tunery bez pot�ebn�ho technick�ho z�zem�. Oproti z�stavb� klasick�ho turba, kter� je technicky mnohem slo�it�j��, je mo�n� po��dit na n�kter� vozy sady,je� "na�roubujete" tak�ka doma v gar�i. P�i jejich instalaci v�ak tak� plat� z�sady uveden� d��ve u turbodmychadel s t�m rozd�lem, �e pln�c� tlaky se pohybuj� do 0,6 baru, a tud� tepeln� nam�h�n� nen� tak vysok�.



NOS (Nitrous Oxide System)
Ned� se zcela p�esn� ��ct, �e tento z�hadn� vypadaj�c� zp�sob zvy�ov�n� v�konu pat�� do kapitoly o p�epl�ov�n� motoru. Rovn� se v�ak ned� tvrdit, �e tomu tak nen�. Princip cel�ho syst�mu toti� nespo��v� v "natla�en�" v�t��ho kvanta kysl�ku do spalovac�ho prostoru (o co� u p�epl�ov�n� jde), ale o dod�n� v�t��ho mno�stv� kysl�ku, kter� umo�n� sp�lit podstatn� v�ce paliva (o to jde u p�epl�ov�n� takt�), a t�m i v�t��ho v�konu motoru. V z�sad� se jedn� o vst�ik kapaln�ho oxidu dus�ku (N2O) na za��tek sac�ho potrub�, tak aby tuto zm�nu zareagovala ve�ker� �idla z ��d�c� jednotky. Zm�nou podchlazen�ho oxidu dus�ku z kapaliny na plyn doch�z� k prudk�mu ochlazen� okoln�ho nas�van�ho vzduchu (cca o 50oC),na jeho� zm�nu hustoty zareaguje ��d�c� jednotka zv��en�m dod�vky paliva. Nav�c vliv tohoto ochlazen� pln�c�ho vzduchu v p��pad� turbomotoru si jist� dok�ete p�edstavit. Dal�� v�hodou je, �e ve spalovac�m prostoru doch�z� k uvoln�n� kysl�ku, kter�ho N20 obsahuje asi 35 % (pro srovn�n� - ve vzduchu je ho asi 20 %). D�ky tomuto op�t doch�z� ke zv��en� d�vky paliva a pochopiteln� d�ky p�ebytku kysl�ku k lep��mu spalov�n�. N�r�st v�konu je p�i t�to "fors�i" opravdu velmi znateln� - podle typu motoru se m��e pohybovat od 30 do 50 %. P�i opravdu "hard" pou�it�, nap�. u dragster�, jde tato hodnota podstatn� v��e. P�i instalaci a pou��v�n� tohoto syst�mu je v�ak nutno db�t na n�kolik z�sad.
- Cel� syst�m se prod�v� jako stavebnice.Informace, z �eho se takov� NOS-kit skl�d�, m��ete z�skat t�eba na internetov�ch str�nk�ch http://www.nosnitrous.com. N20 jinak zn�m� jako "rajsk� plyn", se d� po��dit vcelku bez probl�mu, av�ak jeho pou��v�n� m� drobn� riziko. Vzhledem k tomu, �e v �esk� republice je k m�n� plyn pouze k l�ka�sk�mu pou�it�, a tud� bez z�pachu, jak�koliv porucha na t�snosti cel� soustavy um�stn�n� ve voze m��e pos�dku v�etn� v�s bez probl�mu uspat. Pokud se to stane za j�zdy, nen� to ur�it� to nejlep�� co v�s mohlo potkat.
- Vzhledem ke zna�n�mu tepeln�mu nam�h�n� motoru lze v�kon takto maximalizovat pouze na velmi kr�tk� �as - cca do 30 sec. Pokud se rozhodnete tuto "specialitu" pou��vat r�di a �asto, nezb�v� ne� po��tat s rapidn�m poklesem �ivotnosti motoru, proto�e co je moc, to je p��li�.
- Dal�� v�c� je palivov� soustava.Syst�m se d� pou��t jak pro vst�ikov�n�, kde je pochopiteln� ��inn�j��, tak i pro karbur�torov� motory.Ka�dop�dn� v�ak v d�sledku extr�mn� spot�eby m��e doj�t k nedostatku paliva, co� vy�e�� jedin� v�konn�j�� palivov� �erpadlo.
- Cel� v�c v ��dn�m p��pad� nem� schv�len� k u��v�n� v b�n�ch vozidlech a p�i provozu je nutno dodr�ovat bezpe�nostn� opat�en�, aby nedo�lo k unik�n� plynu �i nespr�vn�m napln�n�m (�i p�epln�n�m) tlakov� n�doby k jej� explozi.













