Статьи по теме "Выпуск"

О настроенном выпуске

Первым необходимым условием дозарядки цилиндров с помощью ударных волн надо назвать существование достаточно широкой зоны перекрытия. Строго говоря, нас интересует не столько сама ширина фазы, сколько интервал времени, когда оба клапана открыты. 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, 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 6.000 об/мин систем составляет 80 — 90 градусов

  Второе условие уже определили. Это необходимость вернуть к выпускному клапану ударную волну. Причем в многоцилиндровых двигателях вовсе необязательно возвращать ее в тот цилиндр, который ее сгенерировал. Более того, выгодно возвращать ее, а точнее, использовать в следующем по порядку работы цилиндре. Дело в том, что скорость распространения ударных волн в выпускных трубах — есть скорость звука. Для того чтобы возвратить ударную волну к выпускному клапану того же цилиндра, предположим, на скорости вращения 6.000 об/мин, надо расположить отражатель на расстоянии примерно 3,3 метра. Путь, который пройдет ударная волна за время двух оборотов коленчатого вала при этой частоте, составляет 6,6 метра. Это путь до отражателя 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 6.000 об/мин выпускная система предполагаемой конструкции для, например, четырехцилиндрового 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» длиной 4 метра или даже «Ауди А6» длиной 4,8 метра возможно разместить такую систему. Опять же, глушитель все-таки нужен. Тогда мы должны концы четырех труб ввести в банку достаточно большого объема, с близкими к открытой атмосфере акустическими характеристиками. Из этой банки надо вывести газоотводную трубу, которую необходимо оснастить глушителем.

  Короче, такого типа система для автомобиля не подходит. Хотя справедливости ради надо сказать, что на двухтактных четырехцилиндровых 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.

  Вернемся к нашим автомобильным двигателям. Сократить геометрические размеры выпускной системы, настроенной на те же 6.000 об/мин, вполне можно, если мы будем использовать ударную волну следующим по порядку работы цилиндром. Фаза выпуска в нем наступит для трехцилиндрового мотора через 240 градусов поворота коленчатого вала, для четырехцилиндрового — 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, четырехцилиндрового 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 6.000 об/мин примерно 820 мм. Работа такого «паука» состоит в том, что следующий за ударной волной скачок разрежения, достигая места соединения всех труб, начинает распространяться в обратном направлении в остальные три трубы. В следующем по порядку работы цилиндре в фазе выпуска скачок разрежения 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 одновременного появления в месте соединения труб импульса разрежения и обратного импульса атмосферного давления. На практике длина вторичной трубы слегка отличается от длины первичных труб. Для систем, которые будут иметь дальше глушитель, на конце вторичной трубы необходимо разместить максимального объема и максимальной площади сечения банку с поглощающим 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.

Катализатор

Катализатор представляет собой керамическую сотовую конструкцию, которая увеличивает площадь контакта выхлопных газов с поверхностью покрытом тонким слоем платино-иридиевого сплава. Недогоревшие остатки (CO,CH,NO) касаясь поверхности каталитического слоя, окисляются до конца кислородом, присутствующим так же в выхлопных газах. В результате реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и, тем самым, активизируется реакция окисления. В конечном итоге на выходе из катализатора (исправного) выхлопные газы имеют концентрацию СО2.

Именно СО2 на выходе является причиной наличия катализатора в выхлопной системе. Данная концентрация соответствует нормам ЕС! Более того. Наличие катализатора при эксплуатации автомобиля в России приносит его владельцу больше проблем и головной боли.
Но это не беда, при любых проблемах с катализатором всегда можно выкинуть его и воспользоваться эмулятором катализатора, что позволит снизить расход топлива и вернуть реальную мощность двигателя.

С чем это связано?

1. Во-первых к нам в страну далеко не всегда прибывают только новые иномарки с минимальным пробегом. Срок службы катализатора при правильной эксплуатации (имеется ввиду использование качественных нефтепродуктов) сопоставим со 100-120 тыс. км пробега автомобиля, после чего рекомендуется его замена, что вполне естественно. Катализатор выполняет фильтрующие свойства, а фильтры, как известно надо менять.

Дальнейшее использование катализатора вполне допустимо (чем и занимаются у нас в России), однако надо четко представлять, что у Вас в выхлопной системе присутствует элемент далеко не со 100-%-ной пропускной способностью. К этому сроку на стенках сот уже осела сажа и продукты недогоревшего масла, которые существенно препятствуют выхлопным газам.

2. Заправляетесь Вы на наших российских заправках!

Не секрет, что не всегда Вам на заправке заливают качественный бензин, а ведь это - одна из основных основополагающих нормальной работы катализатора. Для катализатора этилированный бензин смертелен. В результате попадания тетраэтилсвинца в катализатор соты оплавляются, залипают и проходимость выхлопных газов практически прекращается. По сути, происходит тоже самое, что и при забитии сот сажей и продуктами недогоревшего масла, только гораздо быстрее.

Некачественный бензин -основная опасность для катализатора!!!

Очень обидно бывает за владельцев автомобилей, которые даже не наездили 70-80 тыс.км, а катализаторы уже испорчены. Естественно у человека не возникает никакого желания покупать новые дорогостоящие (действительно дорогостоящие - стоимость нового штатного катализатора от 450$) детали, не имея абсолютно никакой уверенности в том, что, поставив их и покатавшись неделю-другую, он не столкнется с той же проблемой.

3. В третьих - наши дороги. Как ни крути, а керамические соты достаточно хрупкий материал и при сильном ударе может треснуть и расколоться. В результате удара соты отходят от стенок катализатора, начинают дребезжать и перемещаться внутри корпуса, в результате чего окончательно раскалываются и рассыпаются, разлетаясь по всей выхлопной системе. Помните для катализатора смертельно, если машина долго не заводится, потому что бензин накапливается в катализаторе и когда машина, наконец, завелась, внутри просходитмини-взрыв, что приводит к разрушению катализатора. По той причине нельзя чтобы машина "подъедала" масло.

Какие же признаки неисправного катализатора?

Существуют два варианта неисправности катализатора:

От времени катализатор "забился", т.е. уменьшилась пропускная способность выхлопных газов. Признаками такого случая является ощущение того, что машина не "тянет", происходит ухудшение динамики разгона и мощности автомобиля, иногда плавает стрелка оборотов на холостом ходу

Второй вариант более критичный - т.е. катализатор уже разрушился и Вас беспокоит звук либо дребезжание рассыпавшихся керамичение сот или гудение пустого бочка.

Какие же вариаты существуют для решения проблемы катализатора?

На машины объемом до 2 л. самый приемлимый вариант это установка универсального пламегасителя (60-80$). То есть, вместо Вашего катализатора устанавливается бочок пламегасителя более приспособленная для выполнения функции разбивания первичного потока выхлопных газов и облегчение работы основного резонатора (одна из функций катализатора, кроме дожигания).

Есть более качественный и дорогой вариант (от 100$), который применяется для машин объемом от 2-ух литров: пламегаситель большего объема из нержавейки и покрытый специальным пластиковым составом. Для данных пламегасителей не страшна наша зима со соляным раствором на улицах.

Возможна установка универсального катализатора (160$), который вваривается вместо бочка штатного катализатора.

Пламегаситель или катализатор? Преимущества и недостатки.

Что же выбрать пламегаситель или катализатор и, почему вообще, вместо катализатора предлагается пламегаситель. Рассмотрим работу катализатора: он выполняет две основные функции - дожигает СО и СH до экологичесски-чистых CO2 и безвредных азотистых соединений, что соответствует нормам ЕЕС и, вторая довольно важная функции - это разбивает поток выхлопных газов, т.е. является первичным резонатором (пламегасителем). Штатный катализатор очень дорогой (от 450$), и у нас в стране не является необходимым - у нас более либеральные экологичесские нормы; иномарка с нормально работающим двигателем попадает с запасом в нормы CO, CH, разрешенные у нас в стране даже без катализатора. Поэтому возникает вопрос: Что поставить вместо катализатора?

Можно поставить универсальный катализатор, который значительно дешевле штатного (например, катализатор фирмы Bosal стоит 120$). Плюсы - Ваша машина настроена на работу с катализатором, минусы - катализатор в России долго не живет (плохой бензин, плохие дороги)

Поэтому все-таки установка пламегасителя вместо катализатора, наиболее оптимальный вариант для иномарок в нашей стране. Плюсы - хорошее соотношение цена-качество; выполняет одну из 2-ух важных функций катализатора, минусы - худшие экологические нормы ( у нас в стране не карается). Если на вашем автомобиле используется второй датчик кислорода (лямбда-зонд) - при удалении или замене катализатора Вам непременно нужно установить эмулятор катализатора

Устройство прямоточного глушителя

Всегда не хватает мощности тем, кто любит "горячую" езду. Они стремятся выжать из движка все, и каждая "лошаденка" станет в копеечку. Когда исчерпаны все возможности улучшения ходовой части и двигателя, следующая по очереди будет улучшаться выхлопная система. А именно устройство прямоточного глушителя.

Устройство глушителя

Размер трубы и устройство глушителя прямоточного в автомобиле совпадает с количеством газов, которые вырабатываются двигателем в единицу времени. Но если движок увеличили в рабочем объеме или заменили распредвал на спортивный, то моментально увеличивается выброс газа, и обычная выхлопная система просто не справляется с ее функциями. И здесь хозяина этого автомобиля мучает вопрос: что ожидать после установки глушителя прямоточного типа и какой глушитель лучше ставить? Обращаясь к зарубежной практике, выяснили, что специалисты по выхлопным системам, возможно, получат увеличение мощности не менее 12-15 "лошадей". Это получается благодаря замене абсолютно всех частей выхлопной системы. Спортсмены получают огромную прибавку, но у "звереныша" будет звуковое давление почти 120 дБ (разрешен официально предел – 100 дБ) .30 сил может прибавить специальный глушитель, но по городу ездить будет нельзя.

Самая лучшая шумоизоляция вряд ли поможет водителям и пассажирам. Любое вторжение в выхлопную систему потребует обязательной поправки в системе питания.

Следовательно, улучшение мотора с 16-тью клапанами, доработав выпускную систему уже отработавших газов, занимает далеко не последнее место в его совершенствовании. Можно ограничиться оконечной "банкой", резонатором и более современными "штанами". Смена труб на трубы большего размера дает прибавку, это несложно сделать на дорожных машинах. Также добавится примерно 5-7 "лошадиных сил'', если установить цельный выпускной коллектор с равным расстоянием от выпускных каналов головки до соединения его с приемной трубой.

Обычно применяют два варианта: либо истратить кучу денег и получить отличную систему, либо купить на рынке ширпотреб. Глушитель ограничительного типа обладает самым меньшим сопротивлением потоку, и все-таки снижает шум хуже остальных. Именно эти "глушилки" устанавливают в бесполезно усовершенствованные автомобили.

Фирмы по производству прямоточных глушителей

Фирма Себринг – лидер на рынках прямоточных глушителей. Ее глушители – мощные, с приятным звуком выхлопа. Помимо этого, эти глушители – находка для тех, кто хочет получить необыкновенное звучание. Специалисты компании легко настроят звук, но эта услуга стоит немалых денег. Один из инженеров этой фирмы, Отто Креш, открыл собственное предприятие по производству прямоточных глушителей – Ремус. Эти "глушилки" устанавливались почти на все Субару Импреза. В настоящее время компания Ремус единственный конкурент Себринг. Про-спорт тоже производит неплохие изделия. Эти глушители подходят к отечественным автомобилям. Если хотите сэкономить на глушителе, то Поверфул – самый приличный вариант. После установки этой "банки" лишние "лошади" у вас не появится, но звучание будет превосходным.

А как же звучание?

Представляете, как отреагируют окружающие на "заряженный" авто с обычной выхлопной системой, который будет гоготать! Нередко клиенты тюнинговых компаний, заменяя глушитель, хотят добиться "порядочного" звучания мотора. Задача намного упрощается, когда требования к выхлопной системе не распространяются дальше смены "голоса". Для этих целей подходит поглотительный глушитель. Резонаторные глушители уничтожают низкие частоты. Следовательно, разнообразив размеры и набор элементов, подбирается желаемый звук.
И в заключение единственный совет: если ваш автомобиль не отличается от серийных по комплектации, то не ставьте "прямоток". Это смешно: на авто с "комариными" силами стоит глушитель, который рассчитан на большое "стадо" быстрых "мустангов".