Выпускная система спортивного автомобиля

[Ultim@te]

Любителям “горячей” езды постоянно не хватает мощности. Они стараются выжать из своего движка почти все, и каждая лишняя “лошаденка” для них на вес золота. Когда возможности тюнинга двигателя и ходовой исчерпаны, наступает очередь выпускной системы.

Размеры трубы и конструкция глушителей в серийном автомобиле вполне соответствуют количеству отработанных газов, вырабатываемых двигателем в единицу времени. Но как только обычный движок превратился в “сердце” агрессивного “зверя” (будь то увеличение рабочего объема или замена распредвала на спортивный), сразу увеличивается выброс газа, и стандартная выхлопная система просто перестает справляться с возложенными на нее обязанностями. И здесь владельца “заряженного” авто начинает мучить вопрос: что он получит от установки прямоточного глушителя и какой глушитель следует выбрать? Если обратиться к зарубежной практике, то выяснится, что специалисты в области выхлопных систем могут получить прибавку в мощности более 12—15 “лошадей”. Это достигается заменой всех частей выхлопной системы (“штаны”, катализатор, резонатор, оконечная часть). Спортсмены получают большую прибавку, но их “звереныш” будет иметь звуковое давление около 120 децибел (это при том, что до смертельного для человека уровня шума не хватает всего 20 децибел, да и официально разрешенный предел — 100 дБ). Определенный глушитель может дать прибавку и в 30 сил, но ездить по городу будет невозможно. Водителю и пассажирам не поможет даже самая лучшая шумоизоляция. Кстати, любое серьезное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания.

Исходя из этого, тюнинг 16-клапанного мотора путем доработки системы выпуска отработавших газов не самое последнее дело в его усовершенствовании. В частном варианте можно ограничиться оконечной “банкой”, резонатором и более продвинутыми “штанами”. Замена труб на трубы большего диаметра даст прибавку, это нетрудно осуществить на дорожных машинах. Установка цельного выпускного коллектора с равным расстоянием от выпускных каналов головки до места соединения с приемной трубой добавит 5—7 “лошадей”.

Как всегда, есть два варианта: либо потратить много денег и получить действительно классную систему, либо приобрести где-нибудь на рынке ширпотреб рублей за 700. Глушитель ограничительного типа будет иметь минимальное сопротивление потоку, однако и шум снижает хуже других. Именно такими “глушилками” комплектуются бестолково оттюнингованные автомобили.

Лидером на рынке прямоточных глушителей является австрийская фирма Sebring. Ее глушители отличаются мощным, приятным звуком выхлопа. Кроме того, эти глушители станут находкой для тех, кто захочет получить особенное звучание. Представители компании без проблем настроят звук, но за такую услугу придется выложить круглую сумму. Отто Креш, один из инженеров компании, в 1990 году образовал собственное предприятие по производству “прямоточек” — Remus. Этими “глушилками” оборудовались почти все Subaru Imprezа. Сейчас Remus единственный серьезный конкурент Sebring. Pro-Sport также представляет на нашем рынке неплохие изделия. Такие глушители больше подойдут к отечественным автомобилям. Если же вы хотите сэкономить на глушителе, то PowerFul — самый подходящий для вас вариант. Лишний “табун лошадей” у вас, конечно, не появится после установки такой “банки”, но звук будет неплохим.А как же звук? Представьте себе, какие отклики окружающих вызовет “заряженный” автомобиль со стандартной выхлопной системой, которая вместо мощного рыка будет издавать гусиный гогот! Часто клиенты тюнинговых фирм хотят посредством замены глушителя добиться “благородного” звучания мотора. Если требования к выпускной системе не распространяются дальше изменения “голоса”, то задача существенно упрощается. Для таких целей больше подходит глушитель поглотительного типа. Глушители резонаторного типа гасят низкие частоты. Таким образом, варьируя размеры, содержимое и набор элементов, можно подобрать желаемый тембр звучания.

И напоследок один совет: если ваша машина мало чем отличается от серийной по комплектации, не стоит ставить “прямоток”. Это по меньшей мере смешно: на машине с “комариными” силами будет стоять глушитель, рассчитанный на огромный “табун” резвых “мустангов”.

[krig]

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 серийная выпускная система создает избыточное сопротивление. "Неправильный" выхлоп может "задавить" двигатель, повысив давление в цилиндре на такте выпуска, что приведет к росту работы насосных ходов. Кроме того, большое сопротивление выхлопной системы препятствует наполнению цилиндра смесью, поскольку не все выхлопные газы успеют покинуть цилиндр и займут часть объема свежей смеси.
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 со скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения. 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. 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 вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. Практикой проверено, что 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.

Большая часть потерь на выпуске приходится на выпускной коллектор. В спорте и тюнинге штатный заменяют на так называемый "паук" - отличается формой и порядком соединения приемных труб с выпускными окнами. "Пауки" бывают "короткие" и "длинные" (два У). Если взять 4-цилиндровый двигатель, то схема труб "длинного" строится по формуле «4 трубы в 2 трубы в 1 трубу», а "короткого"- «4 в 1». Коллектор «4 в 1» дает добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин, и его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широкофазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях. Коллекторы «4 в 2 в 1» подходят для любительского тюнинга, так как обеспечивают некоторый прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов.
В прямоточной системе применяют также промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра, резонаторы пониженного сопротивления. Если в выпускной системе разместить 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 стоит задача повысить мощность, как для спортивного мотора, то резонатор настраивают на падающий после максимума участок. Таким образом, продлевают момент на большие обороты. Если же мы хотим получить более "тяговитый" мотор на низах, то настраиваем на растущий до максимума участок.

Если автомобиль оборудован каталитическим нейтрализатором, то вместо него устанавливают пламегаситель прямоточного типа - резонатор, способный выдерживать максимальные температурные и механические нагрузки.Экологические нормы стран СНГ еще допускают такие переделки.
Для снижения шума устанавливается оконечный глушитель (так наз. «банка»), расположенный как можно дальше, для того, чтобы снизить его влияние на резонансные свойства. Прямоточный глушитель работает по принципу поглощения. Он состоит из внешнего корпуса, в котором проходит перфорированная труба. Пространство между корпусом и трубой заполнено теплостойким стекловолокном или другим аналогичным материалом. Мелкоячеистая сетка отделяет волокна набивки от трубы. Это необходимо для того, чтобы волокна ваты не выдувались из глушителя. Шум выхлопа эффективно рассеивается наполнителем через перфорации. Такой глушитель практически не оказывает сопротивление выхлопу.
Частотность и громкость звука, который издает прямоточный глушитель, определяется его размерами, количеством и качеством материала набивки, диаметром отверстий в трубе, а так же количеством этих отверстий. Глушитель выполняет свои функции до тех пор, пока у него есть набивка. Когда же набивка истончается, он начинает звенеть.
Источник (http://www.avtonov.svoi.info/tunvv.html).