Сухая теория
1. Диаметр выхлопной трубы завода, как правило подходит для большинства транспортных средств. За исключением заряженных авто с измененными фазами и объемом ДВС.
2. Производители производят расчет за вас- не нужно изобретать колесо. Если они говорят, что это будет работать для вашего автомобиля, это вероятно, будет работать для вашего автомобиля.
Мы попытаемся рассмотреть проблему с научной точки зрения
1) Масса воздуха, прокачиваемая системой + массы топлива = масса выхлопных газов
Сохранение массы, верно?
2) Для того, чтобы рассчитать объем потребляемого воздуха двигателем за один оборот коленчатого вала — мы умножим объем двигателя на обороты двигателя, и разделим на 2 (это займет два полных оборота для двигателя, чтобы исчерпать это весь объем воздуха). Мы затем преобразовать, что объема в массу.
3) Расчеты приводится с учетом погрешности полного сгорания топливно воздушной смеси.
4) После того, как вы рассчитаем массу выхлопных газов производим расчет объема выхлопных. Конечно, так же необходмо учитывать расширение газов при учеличении температуры в двигателе.
Вот это! Конечно, когда вы садитесь, чтобы понять это, вы обнаружите, что получаете хорошую научную оценку занимает много работы (который является, почему мы не возиться с ней здесь).
Способы расчета выхлопной системы (Очень приблизительно):
По лошадиным силам: В среднем система прокачивает 1,5 CFM (2,55 Метра кубических) на одну лошадиную силу. С Учетом расширения воздуха выхлопная система должна прокачивать 2.2 CFM (3,74 Метра кубических) на одну лошадиную силу. Так же следует учесть что наполнение целиндров падает более чем в 2 раза при увеличении оборотов двигателя (В зависимости от фаз впуска выпуска и перекрытия клапанов)
По объему двигателя: Количество оборотов коленчатого вала RPM умножаем на Объем двигателя делим на 2 (для 4-ех тактного двигателя 4-ех целиндрового двигателя).
Расчетная таблица. Подбор диаметра выхлопной системы 4-1, 4-2-1 исходя из нижеуказанной таблицы
Расчетный внутренний Диаметр трубы (мм) Объем прокачиваемого воздуха (метров кубических) Лошадиных сил (Max).
38 мм 290,7 155
41 мм 345,1 185
44 мм 406,3 217
51 мм 540,6 289
57 мм 693,6 371
64 мм 865,3 463
69 мм 1057,4 566
76 мм 1269,9 679
82 мм 1499,4 802
89 мм 1749,3 935
ПРИМЕЧАНИЕ: Цифры являются приблизительными базирующиеся на максимальную мощность Двигателя. Таблица не учитывает особенности Газо-распределительного механизма (Фаза впуска и выпуска, перекрытие итп)
В приведенной выше таблице, мы выяснили, что атмосферному двигателю с 155 л.с. требуется 40-овая труба. К примеру на автомобиль Лада Приора, Калина, Четырка, Десятка с мощностью менее 150 лошадиных сил — установка 50 трубы пойдет во вред.
Необходимо учитывать — что для турбированных моторов — совсем другой подход к расчету выхлопной системы
В этой статье мы рассмотрим спортивные выхлопные системы, поскольку они являются довольно популярной модификацией среди поклонников тюнинга.
Задачей выхлопных труб является понижение звука двигателя посредством глушения шума и позволения выхлопным газам выходить продуктивнее.
Сейчас можно увидеть, как молодые парни лепят к своим машинам выхлопные трубы диаметром с водосточную трубу, что в таких случаях незамедлительно приводит к потери мощности.
Как же выхлопная система влияет на двигатель,
и все ли трубы увеличивают мощность?
Компоненты системы влияют на выхлопную фазу процесса сгорания – избавляться от выхлопных газов важно поскольку, чем меньше давление в выхлопной системе, тем больше будет производимая мотором мощность.
Однако также следует учитывать величину протока или скорость выхлопных газов. Большие трубы замедляют проток, а меньшие его ускоряют. Вам следует соблюдать баланс выхлопа с впуском объема двигателя для достижения наилучшего показателя протока, при этом не вызывая обратное давление (задержка в системе выхлопных газов, которые не могут выйти достаточно быстро).
В идеале нужно иметь различный диаметр труб на каждый диапазон оборотов.
Но поскольку это непрактично, то выбирается оптимальная установка для всех оборотов. Большинство высококачественных модифицированных выхлопных систем изменяют этот оптимальный диаметр для более эффективной работы при высоких оборотах.
Интересно, что некоторые проекты тюнингованных автомобилей имеют выхлопную систему «двойственного диаметра», который зависит от оборотов двигателя.
Это позволяет добиться большей максимальной мощности в ущерб крутящему моменту.
Полировка внутренностей выхлопной системы поможет ускорить выход газов, поскольку снизится внутреннее трение.
Не очень приятно видеть уличные машины с огромными банками глушителя.
Мы надеемся, что следующие советы все-таки помогут здравому смыслу восторжествовать.
Обычно выхлопная система основывается на количестве воздуха, которое двигателю необходимо перерабатывать. Количество этого воздуха сильно варьируется в серьезно доработанных агрегатах и турбодвигателях.
В качестве (очень-очень) приближенного подсчета, ориентированного на 1.6 литровый двигатель, мы рекомендуем устанавливать трубу не более 3.8 – 5 см. в диаметре (чем меньше двигатель, тем меньше диаметр). В 2.5 литровых моторах используйте 5 – 6,4 см. трубы, а двигателям большего объема подойдут 7,6 см. выхлопные трубы.
В двигателях, чей объем превышает 2.5 литра, мы рекомендуем использовать двойную выхлопную систему.
Чтобы определить оптимальный диаметр труб в такой системе, разделите объем двигателя напополам и обратитесь к вышеуказанным рекомендациям.
Так двигатель 3.0 в идеале оснащается двумя трубами 3,8 – 5 см. в диаметре,
а 5-литровый двигатель – парой 5 – 6,4 см. труб.
Этот диаметр понимается как минимальный диаметр на всем протяжении выхлопной системы, включая глушитель и выхлопную трубу.
Глушитель и выхлопная труба могут быть немного шире, но это не даст вам прибавку мощности, а лишь сделает звук ниже.
Газы лучше протекают из большей трубы в меньшую при условии, что соединение будет конусообразным. Пороги вызовут турбулентность, которая будет служить препятствием для протока газов и повлияет на характеристики машины.
Большие в диаметре выхлопные системы, как бы ни было это удивительно, замедлят проток газов. Существуют трубы оптимального размера, которые способны обеспечивать наилучший уровень протока и в то же время не создавать эффект обратного давления, при котором выхлопные газы вынуждены сжиматься.
Если вы можете засунуть в выхлопную трубу свой кулак
– то она слишком велика!
Форма выхлопного коллектора также крайне важна, как в плане длины, так и ширины. Наилучшие значения остается вычислять экспертам – большинство производителей достигают в этой области приемлемого результата, но модифицированные выхлопные коллекторы, бесспорно, обладают лучшими характеристиками.
Однако вы можете улучшить и свою стандартную выхлопную систему, сгладив внутренности с помощью шлифовального круга, надетого на дрель. Или купите своему автомобилю специально изготовленную для таких целей выхлопную систему из нержавеющей стали.
Наилучшие системы для "уличных" машин это 4-2-1, что означает: они начинаются 4мя трубами, которые затем объединяются в 2 трубы, а потом в одну – процесс проходит в 3 этапа. Это приведет к небольшому снижению крутящего момента.
Некоторые крайне высокопроизводительные выхлопные системы имеют схему типа 4-1, где все трубы соединяются в одной точке в нижней части выхлопного коллектора, или 4-2, где присутствуют две выхлопные трубы. Такие выхлопные системы позволяют достигать большей максимальной мощности и лучше всего подходят для использования при очень высокой частоте оборотов двигателя, например на гоночных машинах.
Выхлопная система большего диаметра означает, что поскольку необходимо прикладывать меньшее давление для выталкивания газов, то весь процесс будет протекать быстрее, а напор газов будет меньшим. Катализаторы немного отнимают мощность, замедляя проток газов. К сожалению, катализаторы обязательно должны присутствовать на современных автомобилях.
Среднее уменьшение мощности по вине катализатора составляет 1-4 л/с.
Если вы найдете спортивный катализатор малого сопротивления или установите выхлопную трубу без катализатора, используемую только в настоящих внедорожниках, то вы в большинстве случаев почувствуете улучшение.
Нужно сказать, что выгода от такого хода будет практически неощутимой на машинах с маленькими двигателями. Вообще говоря, разница между спортивным катализатором и его отсутствием невелика. Некоторые машины с высокими базовыми характеристиками уже комплектуются высококачественными спортивными катализаторами.
Другой вариант – переход на выхлопную систему типа 4-2-2, где у вас будет 2 выхлопные трубы, каждая из которых будет обслуживать 2 выхлопных отверстия двигателя.
Большинство спортивных глушителей придают выхлопной системе низкий рев.
Но это незначительно увеличит общее удовольствие от вождения, в отличие от уровня шума, который от них будет исходить. Одними из наилучших выхлопных систем для вашего авто могут стать стандартные системы (снятые с машин с большим объемом двигателя) с убранным задним глушителем.
А чтобы помочь глушить звук, можно расширить центральную секцию выхлопной системы. Но дело того стоит, поскольку такие системы значительно улучшают проток газов и отлично звучат. Стоит также отметить, что снижение крутящего момента теряется, а крутящий момент на максимальных оборотах очень даже ощутимо возрастает.
Мы можем порекомендовать вам систему "Cherry Bomb", которая объединяет в себе простоту и низкий рычащий звук. Но вам для нее, возможно, понадобится установить свои собственные крепления.
Как во впускной системе, так и в выхлопной длина имеет серьезное значение.
Также необходимо иметь одинаковую длину магистрали от каждого выхлопного отверстия мотора.
Большинство стандартных выхлопных коллекторов (в зависимости от расположения вашего коллектора) литые и имеют множество дефектов на своей внутренней поверхности. Зачастую у них есть неровности в местах, где соединяются поверхности. Шлифовка и полировка внутренностей выхлопной системы поспособствует лучшему протоку воздуха.
Пока вы работаете над своей выхлопной системой, вы можете отполировать все ее внутренности, чтобы полностью убрать сопротивление. Модифицированные выхлопные системы изготавливаются из нержавеющей стали, которая не только имеет более гладкую внутреннюю поверхность, а еще и гораздо легче. Стоит обратить внимание на соединения и изгибы – чем их меньше, тем лучше.
Температура под капотом – это один из самых значительных факторов, влияющих на снижение мощности. Вскоре мы шире раскроем эту тему, а пока по поводу снижения подкапотной температуры вы можете прочесть нашу статью о воздухозаборниках.
Обертка выпускного коллектора теплостойким материалом может привести к значительному уменьшению температуры и поможет катализатору быстрее достичь рабочей температуры, таким образом продлевая его жизнь и увеличивая эффективность.
Не используйте ткань в роли обертки, поскольку она является огнеопасной! Использование керамической обшивки поможет существенно снизить передачу в моторный отсек тепла от выхлопа и быстрее доведет катализатор до рабочей температуры.
Прямой эфир
soul_fly 28 июля 2012, 00:31
soul_fly 28 июля 2012, 00:24
soul_fly 31 июля 2011, 13:48
soul_fly 12 мая 2011, 22:52
soul_fly 11 мая 2011, 23:26
Блоги
- История автомобилей марки ГАЗ0.00
- Ремонт0.00
- Доработки0.00
- Путешествия0.00
Штатная выхлопная система двигателя ЗМЗ 406 имеет ряд недостатков:
1. Малый диаметр выпускной системы: первые 2 банки имеют проходное сечение 51мм, а через мост и далее идет уже 38мм. Для мотора объемом 2.3л и оборотами под 6000 это маловато. Штатная система душит мотор и не дает ему показать все на что он способен.
2. Она рассчитана таким образом, чтобы максимальный резонанс попадал на 4200 об/мин.
Тем самым мы получаем вот такую ВСХ:
Максимальный крутящий момент как раз приходится на те самые 4200 об/мин.
Но как и описано в статье О настроенном выхлопе на оборотах в двое меньших мы получаем провал, а ведь это самые нужные обороты при движении в городском цикле.
3. Штатные банки глушителя и резонатора спроектированы еще во времена тихоходного 24Д и кочевали от машины к машине вплоть до появления двигателя крайслер, вместе с ним пришли и новые более правильные глушители. Но тем не менее и здесь есть что улучшить.
А теперь давайте подумаем, как нам это исправить.
Любая выхлопная система начинается с коллектора.
Для атмосферного варианта существует 2 типа коллекторов: 4-1 (так называемый «паук») и 4-2-1.
Об их достоинствах и недостатках можно прочитать в статье О настроенном выхлопе.
Скажу лишь, что коллектор 4-1 сделанный на заказ стоит порядка $500, а штатный 4-2-1 в районе $100.
И так как «паук» лучше штатного не в 5 раз, то я выбираю штатный.
Штатный коллектор, а точнее его нижняя часть (в народе штаны) требует некоторой доработки. Штатно все трубы сходятся в одну диаметром 2"(51мм), а нам нужно чтобы было 2.5"(63мм), потому требуется немного поработать сваркой и болгаркой.
Далее идет первый резонатор — в штатной системе он играет основную роль, именно благодаря его конструкции возникает мощная обратная волна.
Я предлагаю отказаться от него и тем самым сделать характеристику мотора более равномерной, без провалов и подъемов.
Глушители и резонаторы.
Сейчас на рынке существует масса предложений по качественным (и не очень) выхлопным системам.
Из легкодоступных я бы, пожалуй, порекомендовал две:
FOX — это торговая марка немецкой компании «ATJ Autotechnik GmbH». Компания была основана в 1993 году. Про-филь компании — производство высококачес-твенных выхлопных систем и их компонентов для широкого спектра легковых автомобилей, а также производство индивидуальных (тюнинговых) и спортивных выхлопных систем.
Несмотря на то что контора из Европы, цены весьма приемлемые (одна банка в среднем стоит $100).
Рекомендуемые примеры применения схемы выхлопных систем 
Я предпочитаю серию G.
Серия “G” представлена глушителями различной конструкции камеры. Конструкция камеры обозначаются первыми символами в номенклатурном номере изделия. Всего конструкции – 8
Мне, как правило, нужно минимальное сопротивление — потому я выбираю тип U.
Используемый материал при производстве глушителей:
— камера глушителя — алюминированная сталь толщиной 1,0 мм.
— внутренние перегородки – алюминированная сталь толщиной 1,2 мм.
В глушителях используется перфорированная труба из нержавеющей стали марки AISI-409 с толщиной стенки 1,2 мм.
Наполнитель глушителей – жаростойкое базальтовое волокно.
Использование двух-трех банок типа U дает минимально возможное сопротивление на выпуске, но за это приходится платить повышенным уровнем шума.
Если уровень шума является критичной величиной, то рекомендую в качестве последней банки посмотреть себе другие типы глушителей серии G.
Если есть тяга к экспериментам, можно попробовать глушители серии F.
Второй производитель, о котором бы я хотел упомянуть — это MG-Race
Это российская компания, которая снискала себе славу качественных и недорогих компонентов для выхлопных систем.
С ассортиментом и ценами можно ознакомится на сайте компании.
В целом ассортимент похож на предыдущего производителя, равно как и цены.
Отдельно хотелось бы отметить, что все перечисленные выхлопные системы собираются на сварку(!), а не на хомуты и по сути являются неразборными.
Для кого-то это прозвучит как минус, но лично я считаю что это большой плюс. Тем более в случае необходимости все же можно демонтировать систему целиком на яме или подъемнике, для этого в конструкции нужно предусмотреть 2 места разъединения: сразу после коллектора и в районе заднего моста.
Срок службы у всех выхлопных систем составляет 2-3 года, именно поэтому я утверждал и утверждаю, что нет никакого смысла покупать банки из полированной нержавеющей стали. Банка может быть и протянет более 3 лет, а вот набивка внутри — нет. Лучше купить простую банку из алюминизированной стали + блестящую насадку (если уж очень хочется).
Диаметр трубы.
Не стоит гнаться за большими диаметрами. Для атмосферного мотора с объемом 2.3-2.5л оптимальным будет диаметр трубы в 2.5", т.е. 63мм. Выпускная система большего диаметра не даст особых плюсов, но будет иметь больший вес и большую цену.
Итак, что мы получили в итоге.
Штатный коллектор 4-2-1 с переходом в трубу 2.5"(63мм).
Банки FOX с проходным сечением 2.5" без заужений.
Труба изогнутая диаметром 2.5" для перехода через мост.
Получился не очень шумный прямоток достаточного сечения.
График момента будет иметь более равномерный вид, но при этом его пиковое значение теоретически должно стать меньше.
На деле машина начинает ехать легче, мотор раскручивается легко до максимальных оборотов. Ощущается некоторая прибавка момента на низких оборотах.
Такая выхлопная система будет работать даже если все остальное осталось без переделок, но максимальную отдачу и эффективность она сможет показать только вместе с другими доработками. К таким доработкам относится: доработка впуска и изменение программы управления двигателем.
Об этих двух не менее важных вещах я поведаю чуть позже.
