Как улучшить выхлопную систему

Выбираем прямоточный выхлоп и делаем его самостоятельно

Как показывает практика, большинство автовладельцев страдают от нехватки мощности их «железных коней». Тюнинг в таком случае поможет решить проблему. Он представляет собой изменение двигателя и трансмиссии, в результате чего увеличиваются мощностные характеристики двигателя. Настоящие фанаты, переделывая автомобиль, зачастую тратят денег больше, чем стоит сам автомобиль. Изменения затрагивают абсолютно все системы и узлы.

Чтобы увеличить мощность автомобиля, не обязательно полностью тюнинговать машину. Достаточно будет усовершенствовать определенную систему, которая и даст прирост. Пожалуй, одним из самых распространенных видов тюнинга – это установка прямоточного глушителя. В результате повышается мощность двигателя, а также появляется приятный звук мощного выхлопа. Благодаря этому, обычный автомобиль становится похож на спортивный. Именно поэтому многие решаются на такую доработку.

Содержание

Зачем вообще устанавливать прямоток?

Каждый мотор вырабатывает определенное количество выхлопных газов в единицу времени. Проектировщики это учитывали, и поэтому выполняли выхлопную систему таким образом, чтобы там справлялась с отводом ненужных остатков.

Когда владельцы начинают дорабатывать двигатель, увеличивая его мощность, нужно также и улучшить выхлопную систему, так как увеличится количество выхлопных газов. Родная система не справится с таким большим объемом, что будет существенно глушить автомобиль. Все новые доработки, в таком случае, будут напрасны.

Именно поэтому, важно, переделывая двигатель, усовершенствовать и выхлоп. Со штатной установки практически ничего не остается. Меняется коллектор, трубы на больший диаметр и глушитель. Благодаря этому, выхлопные газы начнут уходить быстрее, не застаиваясь в цилиндрах, что естественно увеличит мощность. Но придется тогда пожертвовать тихим звуком. Общая мощность двигателя, при установленном прямотоке, увеличивается на 15%.

Далее нужно разобраться, почему же у прямотока такой сильный гул. Как правило, громкое звучание создается из-за постоянно и быстродвижущихся выхлопных газов. Чтобы уменьшить скорость, а, значит, уменьшить звук, используют глушитель. Его функция – уменьшить скорость газов. Глушитель представляет собой определенный лабиринт, проходя который газы существенно снижают свою скорость. Благодаря этому снижается и шум.

По причине того, что в прямотоке используют трубы большего диаметра и глушитель, который не оборудован лабиринтом, скорость выхлопа не снижается, благодаря чему цилиндры полностью очищаются. Но вот шумность увеличивается. Поэтому и появляется низкочастотный звук.

Установка прямоточного глушителя на обычный автомобиль

Важно выделить тот факт, что действительно увеличения мощность от прямотока можно добиться лишь в том случае, если силовая установка также тюнинговалась. Прямоток является лишь дополнением. Устанавливать специальный глушитель на штатный двигатель не стоит, так как реального прироста мощности практически не будет. Но звук будет намного круче, что и привлекает большинство автовладельцев.

Нужно сказать, что усовершенствовать систему выхлопа нужно с умом. Если же упустить некоторые моменты, тогда даже самые низкие обороты будут вызывать очень сильный гул. Этот факт будет раздражать окружающих, причем и водителя, если он решит отправиться в дальнюю дорогу.

Если же все выполнить по правилам, тогда рычащий звук выхлопа будет радовать на только Вас, но и окружающих.

Купить или сделать прямоток самому?

Приобрести уже готовый глушитель можно в любом магазине автомобильных запчастей, где имеется широкий выбор, благодаря которому подбор будет производиться под конкретную марку. Стоимость у всех разная, но и качество исполнения тоже. Дешевый глушитель сделан из тонкого метала, из-за чего он быстро прогорит. Также нужно знать, что в дешевый глушить кладут мало наполнителя, из-за чего тот будет просто реветь.

Действительно качественный прямоток будет стоит больших денег. Поэтому не многие согласятся устанавливать такой аксессуар на свой «жигуль».

Нужно помнить о том, что есть возможность изготовления прямотока своими руками. Изготовить самостоятельно не сложно, да и материала пойдет не много.

Существует два способа выполнения прямотока самому:

Переделать старый родной глушитель.

Сварить конструкцию самому.

Если переделывать свой глушитель, тогда не нужно задумываться о креплениях, так как они останутся. Но здесь есть большой минус: штатные глушители выполнены из тонкого металла, что придаст сложность в процессе сварки.

Если сваривать самостоятельно глушитель с нуля, тогда материал и размер глушителя можно выбирать. В таком случае срок службы продлиться на долгое время. Но есть один минус: крепления нужно будет вваривать согласно штатных крепежей.

Что нужно для того, чтобы сварить прямоток?

Чуть ниже будет рассмотрен вопрос изготовления прямоток из штатного глушителя. Этот способ намного проще, чем выполнять новый аксессуар. Для этого необходимо:

Старый глушитель. Он не должен быть прогоревшим.
Шлифовальная машинка и отрезные круги к ней.
Полуавтоматическая сварка.
Труба с нужным диаметром.
Рулетка или линейка.
Дрель.
Минеральная вата.
Наконечник на глушитель. Его можно приобрести в магазине, так как там более эстетичный вид.

Основная последовательность работ:

Отрезаем часть стенки глушителя болгаркой. Можно не полностью, но тогда придется одну стенку гнуть.
Внутри отрезаем все трубы, оставляя небольшие куски.
Удаляем все остальное.
Далее нужно отмерить расстояние между впускной и выпускной трубами, и отрезать нужную длину от новой трубы.
Просверливаем отверстия в трубе. Больше отверстий сыграет только на руку. Если нет желания много сверлить, можно просто сделать надпилы. Узор получится типо «елочки».
Выполненный кусок трубы нужно установить внутри глушителя таким образом, чтобы труба касалась внутренних труб глушителя. Далее привариваем оба конца. Сварка должна быть качественная, швы ровные и полностью прошитые.
Набиваем все остальное оставшееся пространство минеральной ватой. Бывают случаи, когда автолюбители наматывают асбестовый шнур на всю трубу, а позже заполняют остатки минватой. Это тоже правильно решение. Некоторые пространство заполняют ершиками для посуды. Это тоже как вариант подойдет, но тогда материала нужно будет много. Можно также попробовать доварить внутрь глушителя дополнительные перегородки, и каждую секцию наполнить определенным материалом. Все эти варианты правильные и будут работать. Самое главное в работе – наполнитель очень плотно уложить.

Следующим этапом закрываем отрезанным куском дырку в глушителе, и привариваем его на место. Шов должен быть ровным и без пропусков, иначе герметичность нарушиться. Также нельзя допускать пропала металла, так как металл начнет ржаветь в том месте.
На продолжении трубы прикладываем и привариваем специальный наконечник. Он может быть из двух труб, или из одной.

После устанавливаем глушитель на место и радуемся действительно хорошему звучанию выхлопа.

Видео

Поделитесь с друзьями!

autoiwc.ru

Настроенный выхлоп. | Выхлопные системы / exhaust-systems

Настроенный выхлоп. Для начала давайте разберемся, почему выпускной тракт влияет на работу мотора. Если мы все дружно понимаем, что мощность есть произведение вращающего момента на скорость вращения коленчатого вала (обороты), то понятно, что мощность – зависимая от скорости. Рассмотрим чисто теоретический двигатель (не важно, электрический он, внутреннего сгорания или турбореактивный), который отдает постоянный вращающий момент на оборотах от 0 до бесконечности. (кривая 2 на рисунке) Тогда его мощность будет линейно расти с оборо-тами от 0 до бесконечности (кривая 1 на рисунке). Предмет нашего интереса – четырехтактные многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания в силу конструкции и процессов, в них происходящих, имеют рост момента с увеличением оборотов до его максимальной величины, и с дальнейшим увеличением оборотов момент снова падает (кривая 3 на рисунке). Тогда и мощ-ность будет иметь аналогичный вид (кривая 4 на рисунке).

Важным обстоятельством для понимания функций выпускной системы является связь вращающего момента с коэффициентом наполнения цилиндра. Давайте себе представим процесс, происходящий в цилиндре в фазе впуска. Предположим, коленчатый вал двигателя вращается настолько медленно, что мы можем наблюдать движение топливовоздушной смеси в цилиндре и в любой момент времени давление во впускном трубопроводе и цилиндре успевает выравниваться. Предположим, что в верхней мертвой точке (ВМТ) давление в камере сгорания равно атмосферному. Тогда при движении поршня из ВМТ в нижнюю мертвую точку (НМТ) в цилиндр попадет количество свежей топливовоздушной смеси, точно равное объему цилиндра. Говорят, что в таком случае коэффициент наполнения равен единице. Предположим, что в вышеописанном процессе мы закроем впускной клапан в положении поршня, соответствующем 80 % его хода. Тогда мы наполним цилиндр только на 80 % его объема и масса заряда составит соответственно 80% . Коэффициент наполнения в таком случае будет 0.8. Другой случай. Пусть некоторым образом нам удалось во впускном коллекторе создать давление на 20% выше атмосферного. Тогда в фазе впуска мы сможем наполнить цилиндр на 120% по массе заряда, что будет соответствовать коэффициенту наполнения 1.2. Теперь самое главное. Вращающий момент двигателя совершенно точно на кривой момента соответствует коэффициенту наполнения цилиндра. То есть вращающий момент там выше, где коэффициент наполнения выше, и ровно во столько же раз, если, конечно, мы не учитываем внутренние потери в двигателе, которые растут со скоростью вращения. Из этого понятно, что кривую момента и, соответственно, кривую мощности определяет зависимость коэффициента наполнения от оборотов. У нас есть возможность влиять в некоторых пределах на зависимость коэффициента наполнения от скорости вращения двигателя с помощью изменения фаз газораспределения. В общем случае, не вдаваясь в подробности, можно сказать, что чем шире фазы и чем в более раннюю по отношению к коленчатому валу область мы их сдвигаем, тем на больших оборотах будет достигнут максимум вращающего момента. Абсолютное значение максимального момента при этом будет немного меньше, чем с более узкими фазами (кривая 5 на рис 1) Существенное значение имеет так называемая фаза перекрытия. Дело в том, что при высо-кой скорости вращения определенное влияние оказывает инерция газов в двигателе. Для луч-шего наполнения в конце фазы выпуска выпускной клапан надо закрывать несколько позже ВМТ, а впускной открывать намного раньше ВМТ. Тогда у двигателя появляется состояние, когда в районе ВМТ при минимальном объеме над поршнем оба клапана открыты и впускной коллектор сообщается с выпускным через камеру сгорания. Это очень важное состояние в смысле влияния выпускной системы на работу двигателя. Рассмотреть функции выпускной системы. В выпускной системе присутствует три процесса. Первый – с демпфированное в той или иной степени истечение газов по трубам. Второй – гашение акустических волн с целью уменьшения шума. Третий – распространение ударных волн в газовой среде. Любой из названных процессов мы будем рассматривать с позиции его влияния на коэффи-циент наполнения. Строго говоря, нас интересует давление в коллекторе у выпускного клапана в момент его открытия. Понятно, что чем меньшее давление, а лучше даже ниже атмосферного, удастся получить, тем больше будет перепад давления от впускного коллектора к выпускному, тем больший заряд получит цилиндр в фазе впуска. Начнем с достаточно очевидных вещей. Выпускная труба служит для отвода выхлопных газов за пределы кузова автомобиля. Совершенно понятно, что она не должна оказывать суще-ственное сопротивление потоку. Если по какой-то причине в выпускной трубе появился посто-ронний предмет, закрывающий поток газов то давление в выпускной трубе не будет успевать падать, и в момент открытия выпускного клапана давление в коллекторе будет противодействовать очистке цилиндра. Коэффициент наполнения упадет, так как оставшееся большое количество отработанных газов не позволит наполнить цилиндры в прежней степени свежей смесью. Соответственно, двигатель не сможет вырабатывать прежний вращающий момент. Весьма важно понимать, что размеры трубы и конструкция глушителей шума в серийном автомобиле достаточно хорошо соответствуют количеству отработанных газов, вырабатываемых двигателем в единицу времени. Как только серийный двигатель подвергся изменениям с целью увеличения мощности (будь то увеличение рабочего объема или увеличение момента на высоких оборотах), сразу увеличивается расход газа через выпускную трубу и следует ответить на вопрос, а не создает ли теперь в новых условиях избыточное сопротивление серийная выпускная система. Так что из рассмотрения первого процесса, обозначенного нами, следует сделать вывод о достаточности размеров труб. Совершенно понятно, что после некоторого разумного размера увеличивать сечение труб для конкретного двигателя бессмысленно, улучшения не будет. А отвечая на вопрос, где же мощность, можно сказать, что тут главное не потерять, прибрести же ничего невозможно. Из практики могу сказать, что для двигателя объемом 1600 куб.см, имеющего хороший вращающий момент до 8000 об./мин. вполне достаточно трубы диаметром 52 мм.Без особых разъяснений понятно, что при постоянной фазе с увеличением скорости вращения время уменьшается. Из этого автоматически следует, что при настройке выпускной системы на определённые обороты одним из варьируемых параметров будет ширина фазы перекрытия. Чем выше обороты настройки, тем шире нужна фаза. Из практики можно сказать, что фаза перекрытия менее 70 градусов не позволит иметь заметный эффект, а значение для настроенных на обычные 6000 об/мин систем составляет 80 – 90 градусовВторое условие уже определили. Это необходимость вернуть к выпускному клапану ударную волну. Причём, в многоцилиндровых двигателях вовсе необязательно возвращать её в тот ци-линдр, который её сгенерировал. Более того, выгодно возвращать её, а точнее использовать, в следующем по порядку работы. Дело в том, что скорость распространения ударных волн в вы-пускных трубах – есть скорость звука. Для того, чтобы возвратить ударную волну к выпускно-му клапану того же цилиндра, предположим, на скорости вращения 6000 об/мин, надо распо-ложить отражатель на расстоянии примерно 3,3 метра. Путь, который пройдёт ударная волна за время двух оборотов коленчатого вала при этой частоте составляет 6,6 метра. Это путь до от-ражателя и обратно. Отражателем может служить, например, резкое многократное увеличение площади трубы. Лучший вариант - срез трубы в атмосферу. Или наоборот, уменьшение сечения в виде конуса, сопла Лаваля или, совсем грубо, в виде шайбы. Однако, мы договорились, что различные элементы, уменьшающие сечение нам неинтересны. Таким образом, настроенная на 6000 об/мин. выпускная система предполагаемой конструкции для, например, четырёхцилинд-рового двигателя будет выглядеть как четыре трубы, отходящие от выпускных окон каждого цилиндра, желательно прямые, длиной 3,3 метра каждая. У такой конструкции есть целый ряд существенных недостатков. Во-первых, маловероятно, что под кузовом, например, Гольфа дли-ной 4 метра или даже Ауди А6 длиной 4,8 метра возможно разместить такую систему. Опять же, глушитель всё-таки нужен. Тогда мы должны концы четырёх труб ввести в банку достаточ-но большого объёма, с близкими к открытой атмосфере акустическими характеристиками. Из этой банки надо вывести газоотводную трубу, которую необходимо оснастить глушителем. Ко-роче, такого типа система для автомобиля не подходит. Хотя, справедливости ради надо ска-зать, что на двухтактных четырёхцилиндровых мотоциклетных моторах для кольцевых гонок она применяется. Для двухтактного мотора, работающего на частоте выше 12 000 об/мин. длина труб сокращается более чем в четыре раза и составляет примерно 0, 7 метра, что вполне разумно даже для мотоцикла.Вернёмся к нашим автомобильным двигателям. Сократить геометрические размеры выпускной системы, настроенной на те же 6000 об/мин, вполне можно, если мы будем использовать удар-ную волну следующим по порядку работы цилиндром. Фаза выпуска в нём наступит для трёх-цилиндрового мотора через 240 градусов поворота коленчатого вала, для четырёхцилиндрового через 180 градусов, для шестицилиндрового через 120, и для восьмицилиндрового через 90. Соответственно, интервал времени, а, следовательно, и длина отводящей от выпускного окна трубы пропорционально уменьшается и для, например, четырёхцилиндрового двигателя сократится в четыре раза, что составит 0,82 метра. Стандартное в таком случае решение – всем известный и желанный «паук». Конструкция его проста. Четыре так называемые первичные трубы, отводящие газы от цилиндров, плавно изгибаясь и приближаясь друг к другу под небольшим углом, соединяются в одну вторичную трубу, имеющую площадь сечения в два – три раза больше, чем одна первичная. Длина от выпускных клапанов до места соединения нам уже известна – для 6000 об/мин. примерно 820 мм. Работа такого «паука» состоит в том, что следующий за ударной волной скачёк разряжения, достигая места соединения всех труб, начинает распространяться в обратном направлении в остальные три трубы. В следующем по порядку работы цилиндре в фазе выпуска скачёк разряжения выполнит нужную для нас работу. Тут надо сказать, что существенное влияние на работу выпускной системы оказывает также длина вторичной трубы. Если конец вторичной трубы выпущен в атмосферу, то импульсы атмосферного давления будут распространяться во вторичной трубе навстречу импульсам, сгенерированным двигателем. Суть настройки длины вторичной трубы состоит в том, чтобы избежать одновре-менного появления в месте соединения труб импульса разряжения и обратного импульса атмо-сферного давления. На практике длина вторичной трубы слегка отличается от длины первич-ных труб. Для систем, которые будут иметь дальше глушитель, на конце вторичной трубы не-обходимо разместить максимального объёма и максимальной площади сечения банку с погло-щающим покрытием внутри. Эта банка должна как можно лучше воспроизводить акустические характеристики бесконечной величины воздушного пространства. Следующие за этой банкой элементы выпускной системы, т.е. трубы и глушители не оказывают никакого воздействия на резонансные свойства выпускной системы. Их конструкцию, влияние на сопротивление потоку, на уровень и тембр шума мы уже обсудили. Чем ниже избыточное давление они обеспечат, тем лучше.Есть ещё один приём, позволяющий повысить эффективность выпускной системы. Применяет-ся он в основном в тюнинге, так как при определённых эстетических наклонностях конструктора позволяет создать броский внешний вид автомобиля. Где-нибудь, как минимум на фотографиях авто американских любителей, вы наверняка видели автомобили с поднятыми из-под заднего бампера чуть ли не до крыши концами выпускных труб. Идея такой конструкции состоит в том, что при движении за задним срезом автомобиля создаётся «воздушный мешок» или зона разряжения. Если найти то место, где разряжение максимально и конец выхлопной трубы поместить в эту точку, то уровень статического давления внутри выпускной системы мы понизим. Соответственно статический уровень давления у выпускного клапана упадёт на ту же величину. Постольку поскольку коэффициент наполнения тем выше, чем ниже давление у выпускного клапана, такое решение можно считать удачным.В заключении хочу сказать, что при кажущейся простоте установка другой, отличной от серий-ной выпускной системы, как бы она ни была похожа на то, что применяется в спорте вовсе не гарантирует вашему автомобилю дополнительные лошадиные силы. Если у вас нет возможно-сти провести настройки для вашего конкретного варианта мотора, то самый разумный путь со-стоит в том, что вы купите полный комплект комплектующих для доработки мотора у того, кто эти испытания уже выполнил и заранее знает результат. Вероятно, комплект должен включать в себя как минимум распредвал, впускной и выпускной коллекторы и программу для вашего блока управления двигателем.Итак, мы уже рассмотрели два варианта построения настроенной на определённые обороты выпускной системы, которая за счёт дозарядки цилиндров на оборотах резонанса увеличивает вращающий момент. Это четыре отдельные для каждого цилиндра трубы и так называемый «паук» «четыре в один». Следует также упомянуть о варианте «два в один – два в один» или «два Y», который наиболее часто встречается в тюнинговых автомобилях, так как легко компо-нуется в стандартные кузова и не слишком сильно отличается по размерам и форме от стан-дартного выпуска. Устроен он достаточно просто. Сначала трубы соединяются попарно от пер-вого и четвёртого цилиндров в одну и второго и третьего в одну как цилиндров, равноотстоя-щих друг от друга на 180 градусов по коленчатому валу. Две образовавшиеся трубы также со-единяются в одну на расстоянии соответствующем частоте резонанса. Расстояние измеряется от клапана по средней линии трубы. Попарно соединяющиеся первичные трубы должны соеди-няться на расстоянии, составляющем треть общей длины. Один из часто встречающихся вопро-сов, на которые приходится отвечать, это какой «паук» предпочесть. Сразу скажу, что ответить на этот вопрос однозначно нельзя. В некоторых случаях стандартный выпускной коллектор со стандартной приёмной трубой работает абсолютно также. Однако, сравнить упомянутые три конструкции, несомненно, можно.Тут надо обратиться к такому понятию, как добротность. Постольку поскольку настроенный выпуск суть есть колебательная система, резонансные свойства которой мы используем, то по-нятно, что её количественная характеристика – добротность – вполне может быть разной. Она действительно разная. Добротность показывает, во сколько раз амплитуда колебаний на частоте настройки больше, чем вдали от неё. Чем она выше, тем больший перепад давления мы можем использовать, тем лучше наполним цилиндры и, соответственно, получим прибавку момента. Так как добротность – энергетическая характеристика, то она неразрывно связана шириной резонансной зоны. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что если мы получим большой выигрыш по моменту, то только в узком диапазоне оборотов для высокодобротной системы. И наоборот, если диапазон оборотов, в котором достигается улучшение, велик, то по величине выигрыш незначительный, это низкодобротная система.. На рис 2 по вертикальной оси отложено давление – разряжение, получаемое в районе выпускного клапана, а по горизонтальной оси – обороты двигателя. Кривая 1 характерна для высокодобротной системы. В нашем случае это четыре раздельных трубы, настроенные на 6000 об/мин. Кривая 2 – средний вариант, у нас это «четыре – в – один». А кривая 3 – низкодобротная система «два-в-один – два-в-один». Рассматривая эти кривые, можно сделать несколько выводовПервый. Так как вращающий момент пропорционален перепаду давления, то наибольший при-рост даст высокодобротная система номер один. Однако в узком диапазоне оборотов. Настро-енный двигатель с такой системой будет иметь ярко выраженный «подхват» в зоне резонанса. И совершенно никакой на других оборотах. Так называемый однорежимный или «самолётный» мотор. Такой двигатель, скорее всего, потребует многоступенчатую трансмиссию. Реально такие системы в автомобилях не применяются. Система второго типа имеет более «сглаженный» характер, используется в основном для кольцевых гонок. Рабочий диапазон оборотов гораздо шире, провалы меньше. Но и прирост момента меньше. Таким образом настроенный двигатель тоже не подарок, об эластичности и мечтать не приходится. Однако, если главное – высокая скорость при движении, то под такой режим будет подстроена и трансмиссия, и пилот освоит способы управления. Система третьего типа ещё ровнее. Диапазон рабочих оборотов достаточно широкий. Плата за такую покладистость – ещё меньшая добавка момента, которую можно получить при правильной настройке. Такие системы используются для ралли, в тюнинге для дорожных автомобилей. То есть для тех автомобилей, которые ездят с частой сменой режимов движения. Для которых важен ровный вращающий момент в широком диапазоне оборотов.Второй. Как всегда, бесплатных пряников не бывает. На вдвое меньших от резонансной часто-ты оборотах фаза отражённой волны повернётся на 180 градусов и, вместо скачка разряжения в фазе перекрытия к выпускному клапану будет приходить волна давления, которая будет пре-пятствовать продувке, то есть сделает желаемую работу наоборот. В результате на вдвое мень-ших оборотах будет провал момента, причем, чем большую добавку мы получим вверху, тем больше потеряем внизу. И никакими настройками системы управления двигателем невозможно скомпенсировать эту потерю. Останется только мириться с этим фактом и эксплуатировать мотор в том диапазоне, который можно признать «рабочим».Однако, человечество придумало несколько способов борьбы с этим явлением. Один из них – электронно-управляемые заслонки около выходных отверстий в головке. Суть их работы состоит в том, что на низкой кратной частоте заслонка перегораживает частично выхлопной канал, препятствуя распространению ударных волн и тем самым разрушая ставший вредоносным резонанс. Выражаясь более точно, во много раз уменьшая добротность. Уменьшение сечения из-за прикрытых заслонок на низких оборотах не столь важно, так как генерируется небольшое количество выхлопных газов. Второй способ – применение так называемых коллекторов «A.R.». Схематическое изображение дано на рис. 5. Их работа состоит в том, что они оказывают небольшое сопротивление потоку, когда давление в коллекторе меньше, чем у клапана и увеличивают сопротивление, когда ситуация обратная. Третий способ – несовпадение отверстий в головке и коллекторе. Отверстие в коллекторе большего размера, чем в головке, совпадающее по верхней кромке с отверстием в головке и несовпадающее примерно на 1 – 2 мм. по нижней. Суть та же, что и в случае с «A.R.» конусом. Из головки в трубу – «по шерсти», обратно – «против шерсти». Два последних варианта нельзя считать исчерпывающими ввиду того, что «по шерсти» всё-таки несколько хуже, чем гладкие трубы. В качестве лирического отступления могу сказать, что несовпадение отверстий – стандартное простое решение для многих серийных моторов, которое почему-то многие «тюнингаторы» считают дефектом поточного производства.Третий. Следствие второго. Если мы настроим выпускную систему на резонансную частоту, например, 4000 об/мин., то на 8000 об/мин. получим вышеописанный «провал».Немаловажный аспект при рассмотрении работы настроенного выпуска - это требования к его конструкции с точки зрения акустических свойств. Первое и самое важное – в системе не должно быть других отражающих элементов, которые породят дополнительные резонансные частоты, рассеивающие энергию ударной волны по спектру. Это значит, что внутри труб должны отсутствовать резкие изменения площади сечения, выступающие внутрь углы и элементы соединения. Радиусы изгиба должны быть настолько большими, насколько позволяет компоновка мотора в автомобиле. Все расстояния по средней линии трубы от клапана до места соединения должны быть по возможности одинаковыми. Второе важное обстоятельство состоит в том, что ударная волна несёт в себе энергию. Чем выше энергия, тем большую полезную работу мы можем от неё получить. Мерой энергии газа является температура. Поэтому все трубы до места их соединения лучше теплоизолировать. Обычно трубы обматывают теплостойким, как правило, асбестовым материалом и закрепляют его на трубе с помощью бандажей или стальной проволоки.Раз уж сейчас говорим о конструкции выпускной системы, нужно упомянуть о таком элементе конструкции, как гибкие соединения. Дело в том, что для переднеприводных автомобилей с поперечно расположенным силовым агрегатом существует проблема компенсации перемещений мотора относительно кузова. Так как опоры двигателя при такой компоновке принимают на себя весь реактивный момент от приводных валов ведущих колёс, крены силового агрегата относительно кузова в продольном направлении могут иметь значительную величину. Конечно, величина отклонения сильно зависит от жёсткости опор, однако нередко перемещения головки блока достигают величины 20 – 50 мм при переходе от торможения двигателем к разгону на низших передачах. В случае, если мы не позволим выпускной системе свободно изгибаться, и сделаем её абсолютно жёсткой, конец глушителя должен будет совершать колебания вверх – вниз с амплитудой 500 – 600 мм, что значительно превышает разумную величину дорожного просвета значительной части автомобилей. Если мы попытаемся в таком случае закрепить трубу за кузов, то подвеска глушителя начнёт играть роль дополнительной опоры силового агрегата и принимать на себя реактивный момент ведущих колёс. В результате или непрерывно будут рваться подвесные элементы выпускной системы, или ломаться трубы. Для того, чтобы избавиться от такого нежелательного явления, применяют гибкие соединения между трубами выпускной системы, позволяя приёмной трубе перемещаться вместе с мотором, а всей остальной системе оставаться параллельной кузову. Есть несколько конструкций, позволяющих решить эту задачу. Две самые распространённые – гофрированная гибкая труба или шаровое соединение в виде полусферической шайбы с поджатой пружинами к ней ответной части. Гибкое соединение располагают как можно ближе к оси поворота силового агрегата на опорах, чтобы уменьшить перемещение труб относительно кузова. Для настроенных выпускных систем шаровое соединение предпочтительно. Внутренняя поверхность гофрированной вставки искажает форму трубы, что приводит к появлению паразитных частот резонанса. В качестве лирического отступления следует упомянуть, что для автомобилей такой компоновки при увеличении мощности в результате доработок двигателя, и, как следствие увеличении момента на передней ведущей оси, стандартные опоры силового агрегата окажутся перегруженными и позволят «прыгать» двигателю в подкапотном пространстве с размахом, вполне вероятно превышающем разумные пределы.Теперь, после того, как стали ясны процессы, происходящие в выпускной системе, вполне можно перейти к практическим рекомендациям по настройке выпускных систем. Сразу скажу, что в такой работе нельзя полагаться на свои ощущения и необходимо «вооружиться» измерительной системой. Измерять она должна прямым или косвенным методом обязательно как минимум два параметра – вращающий момент и обороты двигателя. Совершенно понятно, что лучший прибор – динамометрический стенд для двигателя. Обычно поступают следующим образом. Для подготовленного к испытаниям двигателя изготавливают экспериментальную выпускную систему. Так как мотор на стенде и нет ограничений в конфигурации труб из-за отсутствующего кузова, самые простые формы вполне применимы. Экспериментальная система должна быть удобной и максимально гибкой для изменения её состава и длин труб. Хороший и быстрый результат дают различного рода телескопические вставки, позволяющие менять длины элементов в разумных пределах. Если вы хотите добиться от Вашей силовой установки максимальных параметров, вы должны быть готовы выполнить значительное количество экспериментов. Математический расчёт и «попадание в яблочко» с первого раза исключите из рассмотрения, как событие чрезвычайно маловероятное. Его можно использовать как «приземление в заданном районе». Некоторую уверенность в том, что вы недалеко от истины даёт опыт и предыдущие эксперименты с аналогичными по характеристикам моторами, у которых были получены хорошие результатыТут, вероятно, надо остановиться и ответить на вопрос, а на какую частоту надо настраивать выпускную систему. Для этого надо определить цель. Постольку поскольку в самом начале ста-тьи мы решили, что будем добиваться максимальной мощности, то лучший в этом смысле вари-ант, если мы получим прирост момента на том участке моментной кривой, где коэффициент наполнения, а, следовательно, и момент начинают существенно падать из-за высокой скорости вращения, т.е. мощность перестанет расти. Тогда небольшое приращение момента даст сущест-венный выигрыш в мощности. См. рис. N. Для того, чтобы узнать эту частоту необходимо как минимум иметь моментную кривую двигателя с ненастроенным выхлопом, т.е. например, со стандартным коллектором, открытым в атмосферу. Конечно, такие эксперименты весьма шум-ные и, извините за грубое слово, вонючие, однако, необходимые. Некоторые меры по защите органов слуха и хорошая вентиляция позволят получить необходимые данные. Затем, когда нам станет известна частота настройки, нагружаем двигатель так, чтобы обороты стабилизировались в нужной точке кривой при на 100% открытом дросселе.Теперь можно начинать экспериментировать с различными приёмными трубами. Цель – подоб-рать такую приёмную трубу или «паук», а точнее её длину, чтобы получить прирост момента на нужной частоте. При попадании в нужную точку динамометр сразу отзовётся увеличением измеряемой силы. Быстрее всего результат будет получен, если использовать телескопические трубы и менять длину на работающем и нагруженном двигателе. Меры безопасности будут не-лишними, так как присутствует вероятность ожога, да и работающий с полной нагрузкой двигатель опасен в смысле разрушения. Известны случаи, когда при аварии обломки блока цилиндров пробивали кузов автомобиля и влетали в кабину водителя. После того, как будет найдена конфигурация «паука», можно приступать к настройке вторичной трубы аналогичным образом. Как я уже говорил, влияние всех остальных элементов выпускной системы сводится к тому, чтобы не потерять уже достигнутого. Поэтому достаточно планируемые к установке в автомобиль трубы и глушитель пристыковать к найденным и настроенным первым двум элементам и убедиться, что настройки сохранились или существенно не ухудшились. Далее можно уже приступать к проектированию и изготовлению рабочей системы, которая будет соответствовать автомобилю и разместится в предназначенном для неё туннеле кузова. Должен сказать, что работа очень большая и маловероятно, что может быть выполнена без специального оборудования. Кроме того, необходимо иметь ввиду, что на параметры настройки выпускной системы оказывают влияние многие факторы. Известный авторитет в области спортивных моторов в США Smokey Yunick считает, что совместной настройке подлежит выпускная система, впускные и выпускные каналы головки, форма камеры сгорания, фазы газораспределения (распредвал), фазировка двигателя, впускной коллектор, система питания и система зажигания. Он утверждает, что любое изменение в одной из названных компонент обязательно влечёт за собой перенастройку всех остальных, для того, чтобы в худшем случае не навредить, а в лучшем достичь большей эффективности мотора. Как минимум понятно, что в фазе перекрытия, когда настроенная выпускная система выполняет полезную работу, мы имеем дело со сквозным потоком газов из впускного в выпускной коллектор через камеру сгорания. Впускной коллектор точно также как и выпускная система может рассматриваться как колебательная акустическая система со своими резонансными свойствами. Так как цель настройки состоит в получении максимального перепада давления, роль впускного коллектора, а точнее его геометрии, очевидна. Её влияние для моторов с широкой фазой перекрытия может оказаться меньше, чем от выпуска в силу меньшей энергетики, однако совместная настройка категорически необходима. Для узкофазных моторов (читай, серийных) настройка впускного коллектора, пожалуй, единственный способ получить резонансный наддув.Пару слов хотелось бы сказать о разнице в настройке впрыскного и карбюраторного моторов.Во-первых, у впрыскного мотора конструкция впускного коллектора может быть любая, так как мы не связаны с конструктивными особенностями карбюратора, а значит, возможности на-стройки гораздо шире.Во-вторых, на кратных частотах отрицательное влияние обратного перепада давления сущест-венно ниже. Карбюратор на любое движение воздуха в диффузоре впрыскивает топливо. По-этому для кратных частот характерно переобогащение смеси из-за того, что один и тот же объ-ём воздуха сначала движется через карбюратор из камеры сгорания к фильтру, а затем в том же такте обратно. В случае впрыска количество топлива может быть строго отрегулировано с по-мощью программы управления. Также программируемый угол опережения зажигания может помочь уменьшить на этих оборотах вредное влияние обратной волны, не говоря уже об управ-лении теми заслонками на выхлопе, которые уже упоминались.И, в-третьих, требование качественного приготовления смеси на низких оборотах диктует не-обходимость применять сужающееся сечение в карбюраторе, известное как диффузор, что соз-даёт дополнительное сопротивление потоку на высоких оборотах.Ради справедливости надо сказать, что горизонтальные сдвоенные карбюраторы Вебер, Деллёрто или Солекс частично решают эту проблему, позволяя каждому цилиндру дать трубу необходимой длины с целью настройки на нужные обороты, иметь достаточно большое сечение, но с переобогащением всё равно бороться не в силах.

< Предыдущая Следующая >

exhaust-systems.com.ua

Способы тюнинга выхлопной системы автомобиля

Хочу провести тюнинг выхлопной системы. Но на какой решиться? Расскажите, какие виды тюннга существуют, и что можно получить на "выходе"?

Тюнинг выхлопной системы это единственный вид автомобильного тюнинга который не только ласкает взгляд, но и слух владельца "прокаченной тачки".Но прежде чем подвергать свой автомобиль подобным метаморфозам, вам следует ответить всего на три вопроса.1. Что вы хотите получить в результате прокачки "выхлопа"?2. Хотите ли вы перемен только экстерьера выхлопной системы или вас интересует звук выхлопа и улучшение ходовых качеств авто.3. Самый прозаический. Какое суммой средств вы располагаете и готовы потратить на тюнинг "выхлопа".Ответив для себя на эти три нехитрых вопроса. Вы поймете, что вы хотите на "выходе".А вот вам информация для размышления.Виды тюнингов выхлопной системыТюнинг выхлопной системы можно условно поделить на внутренний связанный с изменением конструкции выхлопной системы (сюда входит и установка спортивного глушителя). И на внешний, который достигается, путем использовании различного рода насадок на "выхлоп".Соответственно, внутренний тюнинг затрагивающий конструкцию выхлопной системы потребует серьезных затрат и времени. Наружный, же вполне доступен среднему тюненгисту и делается за короткие сроки.Наружный тюнинг, или как его еще называют эстетический, получают путем установки специальных насадок на выхлопную систему. Которые несут лишь визуальную привлекательность и ни как не влияют, ни на звук выхлопа, ни на улучшении динамики автомобиля. Единственная их задача придать агрессивность и спортивность вашему автомобилю. И с этой миссией они вполне справляются, приковывая завистливые взгляды зевак к вашему автомобилю. На авторынках и специальных тюинг-магазинах и ателье таких безделиц превеликое множество, как говорится на любой вкус и цвет и даже карман, что также, немаловажно.Но если, внешний вид ни сама цель тюнинга, и вы хотите дать своему автомобилю действительно мощный звук выхлопа сравнимый разве что с рыком разъяренного льва из африканской саваны или на оборот сделать его бесшумным как шаги ниндзя пробирающегося под покровом ночи в замок врагов, то в этом случае вам ни как не обойтись дешевой хлопушкой. Понадобиться серьезная переделка системы выхлопов газа.

Внутренний тюнига опять же, условно можно разделить на два типа, усиливающие звук выхлопа и наоборот гасящий его. Но прежде чем вдаваться в подробности, для начала вспомним сам принцип работы выхлопной системы автомобиля.Итак, звуковая волна отработанных газов, двигаясь по глушителю отражается от многочисленных перегородок которыми изобилует его конструкция. Отталкиваясь от поверхностей волны звука, преобразуются в тепловую энергию и рассеиваются через стенки глушителя в среду.Тюнинг усиливающий звук выхлопаТакой вид преобразования выхлопной системы сделает звук выхлопа в автомобиле более мощным и резким как на спорт - карах.Единственным способ усилить звуковую волну это сделать прямоток. То есть избавиться от перегородок, которые заранее заложены в заводской конструкции глушителя. Что успешно делается в любом уважающем себя тюнинг - ателье.Установка спортивного глушителя не только усилит звук выхлопа, но также поможет улучшить ходовые качества вашего автомобиля. Ведь не только ради звука устанавливают на спорт - кары специальные спортивные глушители.Тюнинг гасящий звук выхлопаСуществует 4 способа снизить звук выхлопа вашего автомбиля. 1. Ограничители - звуковая волна гасится за счет того, что на начальном этапе звук, проходя через узкое сечение трубопровода и гасится, а оказываясь в широкой части глушителя расширяясь и нагревает газ. Такой выхлоп практически бесшумный. Чем следует знать, чем меньше сечение входного отверстия, тем тише звук выхлопа.2. Отражатели - работают на том же принципе, что и глушитель обычного автомобиля с единственной разницей что "зеркал" больше и выполнены они из специальных материалов, что позволяет им, более эффективней гасить звук.3. Резонаторы - в такой системе краеугольным камнем становиться закрытые пространства, размещенные рядом с трубопроводом сообщающиеся между собой посредством отверстий которые представляют собой резонаторы. Принцип работы этого глушителя заключается в том, что звуковая волна проходя через отверстия, резонирует, вызывая ответную волну ,которая, путем налажения гасит ее.4. Поглотители - специальные встроенные элементы в конструкцию выхлопной системы обычно в качестве материала для их изготовления используется стекловата. Звук, попадая на их волокна, заставляет их колебаться, превращаясь в тепловую энергию. Из всех гасящих систем эти системы самые малоэффективные, при гашении звуковой волны. Видов тюнинга выхлопной системы превеликое множество, главное помните, что тюнинг это не т,о на чем стоит экономить ведь скупой платит дважды.

Новое слово в стайлинге - автопирсинг

www.rul.by

Как делают тюнинг выхлопных систем

Глушитель

На любом форуме, который в какой то степени связан с автомобилями, есть множество тем, которые обсуждают установку прямотока, паука и других элементов выхлопной системы. Вечные споры о мнимой или реальной прибавке лошадиных сил из-за тюнинга выхлопной системы растягиваются на десятки страниц. А где правда ?

Вопросы, которые задаются каждый день в подобных темах:Какой глушитель купить, чтобы было больше мощности ?Сколько лошадиных сил прибавится, если я вместо катализатора установлю резонатор ?Как изменится мощность двигателя если я установлю прямоток ?И т.д.Чтобы ответить на эти вопросы нужно понять, для чего нужна выпускная система и какие функции она выполняет. Далее рассмотрим, какое влияние она оказывает на мощность двигателя. И в заключении разберемся, как же правильно сделать тюнинг выпускной системы, чтобы была прибавка в мощности.Назначение и функции выпускной системы автомобиляНазначение выпускной системы:

Снижение концентрации загрязняющих веществ в выхлопных газахСнижение уровня шума отработавших газовВыполнять оба пункта с минимальной потерей мощности двигателя.

Если рассматривать работу системы с точки зрения протекающих в ней процессов, то процессов будет три:

Сдемпфированное в той или иной степени истечение газов по трубамГашение акустических волн с целью уменьшения шумаРаспространение ударных волн в газовой среде.Почитать более детально по системе выпуска отработавших газов можно тут http://тюнинг-выхлопа-атт.рф/tuning-vichlopnix-sistem-Lexus.aspx.Зависимость мощности двигателя и работы выхлопной системыМощность двигателя есть произведение вращающего момента на скорость вращения коленчатого вала. А скорость его вращения напрямую зависит от коэффициента наполнения топливовоздушной смеси в цилиндре. Что это значит ?Во время движения поршня из верхней мертвой точки в нижнюю в цилиндр попадет количество свежей топливовоздушной смеси, точно равное объему цилиндра (коэф=1). Этот коэффициент наполнения напрямую зависит от разницы давлений во впускном коллекторе. То есть, если давление там будет на 20% выше атмосферного, тогда мы сможем наполнить цилиндр на 120% по массе заряда, что будет соответствовать коэффициенту наполнения 1,2.Таким образом, у нас появляется возможность в некоторой степени влиять на зависимость коэффициента наполнения от скорости вращения двигателя с помощью изменения фаз газораспределения.

Чем больше перепад давления от впускного коллектора к выпускному (у выпускного клапана в момент его открытия), тем больший заряд получит цилиндр в фазе впуска. Например, если вставить в выхлопную трубу картошку, то давление в выпускной трубе не будет успевать падать и давление в коллекторе будет противодействовать очистке цилиндра в момент открытия выпускного клапана.В результате, оставшееся большое количество отработанных газов не позволит наполнить цилиндры в прежней степени свежей смесью, и соответственно, двигатель не сможет вырабатывать прежний вращающий момент.

Стоит заметить, что у серийных автомобилей конструкция глушителей и количество отработанных газов хорошо сбалансированы и позволяют максимально выполнять функции выхлопной системы. То есть установка прямотока лошадей не добавит, другое дело, когда серийный двигатель подвергся тюнингу. Увеличение рабочего объема двигателя или момента на высоких оборотах увеличит и расход газа через выпускную трубу. Получается, что в новых условиях штатная выхлопная система будет создавать избыточное сопротивление, которое будет уже «душить мотор». Сопротивлении в выпускной системе создает глушитель шума. Они разделяются по способу работы на 4 группы: ограничители, отражатели, резонаторы и поглотители. Если говорить о диаметре трубы, то из практики можно сказать, что для двигателя объемом 1600 куб.см с хорошим вращающим моментом до 8000 об./мин., вполне достаточно трубы диаметром 52мм.

Идеальный вариант — отказаться от глушителя, но сделать этого мы не можем, потому что без глушителя ни один автомобиль не будет соответствовать техническим требованиям. Поэтому правильней будетнастроить выпускную систему таким образом, чтобы распространяющиеся в трубах ударные волны, отражаясь возвращались к выпускному клапану в виде скачка давления или разрежения. В силу инерции газов за скачком давления всегда следует фронт разрежения, поэтому главная задача сделать так, чтобы фронт разряжения был в нужном месте (выпускной клапан) и в нужное время. Чтобы организовать такой процесс следует:

При настройке выпускной системы на определенные обороты одним из варьируемых параметров будет ширина фазы перекрытия. Чем выше обороты настройки, тем шире нужна фаза. Фаза перекрытия менее 70 градусов не позволит иметь заметный эффект, а значение для настроенных на обычные 6000 об/мин систем составляет 80 — 90 градусов.Из-за ряда особеностей, удобнее возвращать ударную волну следующим по порядку работы цилиндром. Не вдаваясь в подробности, на четырехцилиндровых двигателях расположить отражатель нужно на расстоянии 0,82 метра, а это есть ни что иное, как «паук». Теперь Вы знаете зачем он нужен.Настроить длину вторичной трубы. Нужно избежать одновременного появления в месте соединения труб импульса разрежения и обратного импульса атмосферного давления.Теперь о понятии «добротности». Поскольку настроенный выпуск — колебательная система, то ее количественная характеристика (добротность) может быть разной:

Высокодобротная системы, когда удается получить большой выигрыш по моменту, но только в узком диапазоне оборотов (реально такие системы в автомобилях не применяются).Низкодобротная система, когда диапазон оборотов большой, но величина выигрыша невелика (используется в основном для кольцевых гонок).Система третьего типа, для тех кому важен ровный вращающий момент в широком диапазоне оборотов (используются для ралли, в тюнинге для дорожных автомобилей).Как видно по амплитуде, на одних оборотах мы получаем скачок разрежения, а на других картина переворачивается на 180 градусов и в фазе перекрытия к выпускному клапану будет приходить уже волна давления. Это значит, что на этих оборотах будет провал момента. Остается либо эксплуатировать мотор только в одном диапазоне, либо использовать:

Электронноуправляемые заслонки около выходных отверстий в головке. Заслонка частично перегораживает выхлопной канал, тем самым препятствуя распространению ударных волн и тем самым разрушая ставший вредоносным резонанс, уменьшая добротность.Коллектор «A.R.». Они оказывают небольшое сопротивление потоку, когда давление в коллекторе меньше, чем у клапана, и увеличивают сопротивление, когда ситуация обратная.Несовпадение отверстий в головке и коллекторе (1 — 2 мм). Суть та же, что и в случае с «A.R.» конусом и это является стандартным простым решением для многих серийных моторов.Другие важные моменты при правильной настройке выхлопной системы:

В системе не должно быть других отражающих элементов, которые породят дополнительные резонансные частоты, рассеивающие энергию ударной волны по спектру. Это значит, что внутри труб должны отсутствовать резкие изменения площади сечения, выступающие внутрь углы и элементы соединения.Ударная волна несет в себе энергию, которую мы трансформируем в тепло. Желательно трубы до места их соединения теплоизолировать (обмотать теплостойким асбестовым материалом).Использовать гибкие соединения. Если перемещения головки блока двигателя достигают величины 2-5см, то без гибких соединений будут регулярные порывы подвесных элементов выпускной системы и поломка труб.Теперь, для того чтобы применить все знания на практике полагаться на собственные чувства и интуицию не стоит. Правильнее будет использовать измерительную систему, которая должна измерять, как минимум два параметра — вращающий момент и обороты двигателя. Поэтому для настройки выхлопной системы лучше всего подходит динамометрический стенд для двигателя. Стоит учитывать, что качественная настройка выпуска автомобиля — процедура дорогостоящая.ЗаключениеКак Вы могли заметить, настройка выхлопной системы не так проста, как кажется на первый взгляд. Теперь Вы понимаете, что замена штатной системы выпуска на спортивную без доработки впуска не гарантирует Вашему автомобилю дополнительных лошадиных сил. Если у вас нет возможности выполнить настройки для Вашего варианта двигателя, то самое правильное решение будет не останавливаться на отдельных комплектующих, а купить полный комплект для тюнинга двигателя.Такой комплект должен быть уже настроен заранее и результат прихода известен. Вероятно, комплект должен включать в себя как минимум распредвал, впускной и выпускной коллекторы и прошивку для ЭБУ. Кстати, купить его можно в интернет-магазинах (раздел «Тюнинг»). А если Вы решили использовать прямоточный глушитель, тогда можно сделать язык дракона.

gruzoffoz.ru