выпуск | Автоблог

Записи с меткой ‘выпуск’

Спортивные глушители. Прямоточная система выпуска

Даже в нынешнее, весьма «недешевое» время многие стремятся индивидуализировать свой автомобиль, сделать его мощнее и темпераментнее. Любителям быстрой езды вечно не хватает мощности стандартного мотора. Когда резервы настроек и регулировок исчерпываются, наступает пора форсировки — процесса творческого, а потому дорогостоящего.

Вы не раз слышали о так называемых спортивных выхлопных системах. Давайте разберемся, что к чему, в этом вопросе.

Рис.1 Стандартная система
Рис.1 Стандартная система

Выхлопная система стандартного автомобиля служит для собственно отвода отработавших газов из камеры сгорания мотора. Попутно решается задача глушения звука выхлопа.

Движение отработавших газов в выпускной трубе представляет собой колебательный процесс, который может быть согласован экспериментально с колебательным процессом движения горючей смеси во всасывающем тракте с таким расчетом, чтобы улучшить очистку цилиндра от отработавших газов и его наполнение свежей смесью. Давление в выпускной трубе подвержено резким колебаниям в течение всего периода выпуска. В первый момент после открытия выпускного клапана продукты сгорания устремляются в выпускную трубу с весьма высокой скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление 50% продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения, которое может доходить до 0.5 кгс/см2. Точно так же и в выпускной трубе образуются периоды пониженного давления.

Эксперименты с выпускными трубами доказали, что длина трубы не влияет на эффективность очистки цилиндра в первой стадии процесса выпуска, но зато с увеличением длины трубы в известных пределах увеличивается длительность периода, в течение которого поддерживается разряжение.

Рис.2 Новая система
Рис.2 Новая система

С изменением частоты вращения период пониженного давления в выпускной системе не только изменяется по длительности и величине разряжения, но и смещается по углу поворота коленчатого вала. Поэтому каждому режиму работы двигателя соответствует определенная оптимальная длина выпускной трубы.

В выпускной системе ДВС присутствуют два процесса. Первый — сдемпфированное в той или иной степени истечение газа по трубам. Второй — распространение ударных волн (звука) в газовой среде.

Оба процесса оказывают влияние на коэффициент наполнения цилиндров. С первым всё просто и понятно. Большое сопротивление потоку газов (заткните выхлопную трубу!) вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. В реальной жизни для полуторалитрового мотора, работающего на оборотах не выше 8000 достаточно диаметра 45 — 50 мм при длине 3 — 3,5 метра. Дальнейшее увеличение диаметра не вызывает существенного уменьшения динамического сопротивления.

Далее понятно, что если в выпускной системе построить на некотором расстоянии от клапана отражатель, который называют резонатором, то на определённых оборотах улучшится продувка цилиндров, что поднимет вращающий момент двигателя. Это явление называется «настроенный выхлоп» и используется для корректировки моментной кривой. Если задача стоит повысить мощность, как для спортивного мотора, то резонатор настраивают на падающий после максимума участок. Таким образом, продлевают момент на большие обороты. Мощность, как известно, произведение угловой скорости на вращающий момент. Если мы хотим получить более «тяговитый» мотор на низах, то настраиваем на растущий участок до максимума.

Рис.3 Глушитель
Рис.3 Глушитель

Что касается шума, то этим занимается глушитель, расположенный как можно дальше, для того, чтобы снизить его влияние на резонансные свойства. Задача глушителя — только погасить звук многократным отражением в лабиринте или направить его в звукопоглощающий материал (стекловату, например), оказав как можно меньшее сопротивление потоку газов.

Если обратиться к зарубежной практике, то выясняется, что специалисты в области выхлопных систем могут получить прибавку в мощности более 12 -15 лошадиных сил. Эта солидная прибавка мощности получается заменой всех частей выхлопной системы («штаны», катализатор, резонатор, оконечная часть).

Спортсмены получают большую прибавку, но за счет того, что у них не связаны руки громкостью выхлопа — спортбайк имеет звуковое давление около 120 децибел (официально разрешенный предел 100 ДБ).

Рис. 4. Старая система в сборе
Рис. 4. Старая система в сборе
Рис. 5. Новая система в сборе
Рис. 5. Новая система в сборе

Глушитель по группе А может дать прибавку и в 30 сил, но ездить по городу будет невозможно. Кстати, любое серьезное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания. Исходя из этого — тюнинг 16 клапанного мотора через систему выпуска отработавших газов одно из самых не последних дел в его усовершенствовании.

В частном варианте, можно ограничиться оконечной банкой, резонатором и более продвинутыми «штанами». Замена труб на трубы большего диаметра даст прибавку, она не трудноосуществима на дорожных машинах.

Замена такой схемы на цельный выпускной коллектор с равными длинами от выпускных каналов головки до места соединения с приемной трубой даст прибавку до 5-7 лошадиных сил.

А как же звук? Да, сделать звучание машины более породистым можно и даже нужно.

Варианты — универсальные, вроде Powerful , Remus или Custom выхлоп. Powerful, Remus а также Supersprint выпускают универсальные глушители — их оконечный бачок с минимальными переделками устанавливается вместо стандартного. Отдача — конечно же, производитель обещает «more powerful engine», стадо лишних кобыл и т.п., но что-что, а звук породистый вы получите. Опять же сзади под бампером будет висеть здоровенный «самец», а не узкая фитюлька стандартного выхлопа (например, на 2110 на этой трубе явно сэкономили).

pipe6

pipe7

Мы накопили достаточный опыт в установке и настройке систем выпуска и чип-тюнинга. Применение различных вариантов комплектации позволяет удовлетворить различные требования клиентов по индивидуальной настройке и достижению оптимальных результатов для всех моделей ВАЗ с 16 кл. двигателем.

Опубликовано admin 20 августа 2008 Comments Off

Система выпуска отработавших газов ВАЗ 2108-2115

Установка “спортивных, прямоточных” глушителей (remus, sebring, supersprint, powerful и им подобных) и выпускных коллекторов, совмещенных с приемной трубой, различной конфигурации (так называемый “паук”) уже несколько лет является широкораспространенным “тюнингом” системы выпуска отработавших газов. Давайте рассмотрим, является ли данный “тюнинг” действенной мерой для повышения мощности двигателя.

Начнем с выпусного коллектора. В настоящее время в продаже существуют несколько основных типов выпускных коллекторов.

Вот основные из них:

Короткий выпускной коллектор 4->2->1; в местах соединения двух труб в одну, трубы сварены “пучком” друг к другу.

Длинный (заканчивается за ~ 10 см до резонатора) выпускной коллектор 4->2->1; в местах соединения двух труб в одну применены муфты 2->1, к которым приварены трубы.

Короткий выпускной коллектор 4->1; в месте, где соединяются четыре трубы, трубы сварены “пучком” между собой.

Следует заметить, что оконечная часть коллекторов исполняется в трех вариантах:

под “восьмой” шарнир

под “десятое - оно же инжекторное” подвижное соединение

простая труба, без шарнира

Стоит остановить выбор на коллекторах “под десятое соединение”, так как его выходной внутренний диаметр равен 52 мм, что позволяет использовать для выпускного тракта трубы внешним/внутренним диаметром 55/52 мм соответственно.

Коллекторы “под восьмой шарнир” имеют выходной внутренний диаметр 39 мм (получается некий рестриктор), что, в купе с ненадежным “восьмым” шарниром, делает его применение нецелесообразным.

Коллекторы, оканчивающиеся простой трубой более универсальны в плане последующего соединения, но внутренний диаметр трубы не должен быть менее 52 мм.

Теперь остановимся на влиянии конструктивных особенностей выпускных коллекторов на снижение потерь в выпускном тракте, то есть фактическом повышении мощности двигателя. Выпускной коллектор является важным элементом в настройке двигателя на максимальную отдачу. Существуют эмпирические формулы для рассчета параметров выпускного коллектора. В эти формулы входят такие параметры как: фазы газораспределения, длина выпускных каналов в ГБЦ, геометрия цилиндропоршевой группы. Зная эти параметры, можно рассчитать и изготовить выпускной коллектор, дающий максимальную прибавку мощности на заданном двигателе. В действительности все обстоит немного иначе; выбирая выпускной коллектор из имеющихся предложений, следует иметь ввиду следующие факторы:

Коллектор 4->1 дает максимальную прибавку мощности в узком диапазоне оборотов. Обычно такие коллекторы применяются на высокофорсированных двигателях, работающих в высоких диапазонах оборотов (6000-10000 об/мин). В наших условиях такие коллекторы актуальны для двигателей в которых используются распределительные валы с шириной фаз более 285 градусов.

Коллектор 4->2->1 дает меньшую прибавку, чем коллектор 4->1, но мощность увеличивается в более широком диапазоне оборотов. Такие коллекторы оптимально устанавливать на среднефорсированные двигатели.

Длина коллектора влияет на диапазон оборотов, в котором он дает максимальную отдачу. Короткие коллекторы “работают” в диапазоне высоких оборотов (более 4500 об/мин), тогда как длинные дают прибавку в диапазоне средних оборотов (2500-4500 об/мин).

Теперь перейдем к средней части выпускного тракта. Соединение коллектора и средней части должно быть подвижным, так как поперечное расположение двигателя в сочетании с податливыми опорами силового агрегата передают на выпусную систему знакопеременные изгибающие усилия. Из-за этого часто происходит разрушение соединения “коллектор (приемная труба)/средняя часть глушителя”. Чтобы этого избежать, нужно применять либо “десятое” соединение с графитовым кольцом, болтами и пружинами, либо гибкий рукав (”гофра”). Так же следует отметить, что не стоит отказываться от резонатора между коллектором и глушителем. Наилучшым вариантом является подбор места расположения резонатора (расстояния от выпускного коллектора до резонатора) под конкретную конфигурацию двигателя, но так как данная задача в широких масштабах трудноосуществима, резонатор можно оставить на своем месте.

Наконец обратимся к глушителю. Существует множество вариантов глушителей. Мы не будем останавливаться на их перечислении. Отметим лишь некоторые важные особенности:

Объем глушителя влияет на степень снижения шума выпуска отработавших газов. Чем он больше, тем эффективнее гасится шум.

Низкочастотное звучание глушителя достигается не только за счет прямой трубы внутри, но и из-за резкого увеличения сечения выпускной трубы после выхода из глушителя.

Синтетическое волокно внутри глушителя служит для подавления высокочастотных шумов.

Важно!!! При построении системы выпуска отработавших газов с использованием труб большого диаметра (оптимальное значение для форсированных двигателей 1600 куб. см и более - 55 мм), необходимо убедиться в том, что на протяжении всего выпускного тракта проходное сечение не уменьшается. То есть, если используются трубы внутренним диаметром 52 мм, то не должно быть участков с меньшим диаметром. В частности это относится к шарнирам, гибким рукавам (”гофрам”), резонаторам, глушителям и местам изгиба труб. Например, в широко распространенном в данный момент резонаторе zara (marmittezara powerful), при внутреннем диаметре труб 47 мм, в самом резонаторе присутствует “удавка” диаметром 40 мм. Учитывайте этот фактор при самостоятельном проектировании системы либо поинтересуйтесь у фирмы-установщика перед тем, как заказывать выхлопную систему.

Опубликовано admin 20 августа 2008 Comments Off