Выхлопная система с низким сопротивлением, начиная от турбины на турбо машинах, или начиная от выпускного коллектора на остальных, - это обязательная основа для получения хорошей мощности. В большинстве случаев, построение высокопоточного выхлопа, должно происходить на начальных стадиях модификаций, так как это относительно недорогая процедура. Как это работает Обратное давление выхлопных газов, возникающее за выпускным коллектором - мешает увеличению мощности и поэтому дожно быть минимизировано, насколько это возможно. Уменьшение обратного давление для улучшения выброса газов из камеры сгорания, позволяет загнать в эту камеру больше свежего воздуха и топлива. А как известно, чем больше топлива и свежего воздуха поступит в цилиндры, - тем больше мощности вы получите. Другое достоинство выхлопных систем с низким сопротивлением - это сокращение потерь на выдохе, другими словами нужно меньше усилий от поршней по выталкиванию сгоревших газов. Дорожный потенциал высокопоточных систем выхлопа не может быть недооценен, - он дает заметно лучший отклик на нажатие педали акселератора, увеличивает момент и мощность на больших оборотах. Расход топлива тоже как правило "улучшается" - но это больше зависит от "Вашего" стиля езды. Однако размеры приведенных достоинств значительно разнятся от машины к машине. Турбовые машины обычно достигают больших увеличений мощности от модификации выхлопа, чем атмосферные. Это происходит из-за того, что крыльчатка турбина начианает вращаться быстрее, что приводит к увеличению давления во впускном коллекторе и рост этот давления происходит более быстро. Будьте осторожны - некоторые компании уверяют в значительном увеличении мощности только от установки правильного выхлопа - очень важно спросить насколько при этом возрастает давление во впускном коллекторе. Атмосферные двигатели очень чуствиделины к дизайну выпускного коллектора, но для начала мы сконцентрируемся чисто на трубной работе, - позади выпускного коллектора. А дизайн самого коллектора обсудим как-нибудь в другой раз. Давайте поговорим о том - как правильно подобрать компоненты для выхлопа. Типы глушителей В настоящее время существует два основных типа глушителей: это прямопоточные и обратнопоточные. Когда-то распространенные варианты с перегодкой начианают исчезать, по мере того как до людей доходит тот факт, что выхлопной поток у них мизерный. Как и следует из названия ПрямоПоточный глушитель (прямоточный) - имеет прямую перфорированную (т.е. всю в дырках) трубу между входом и выходом. Эта перфорированная труба позволяет выхлопным газам расширяться вплоть до внешней стенки. Заметьте что термин прямоточный подходит и для систем которые имеет глущитель с левой и глушитель с правой стороны машины. Такие системы также называются системами со смещенным прямоточным глушителем. С точки зрения низкого сопротивления потоку, прямоточные глушители это просто находка. Тесты доказывают это, - качественные прямоточные глушители имееют более 90% прямых труб от общей длины. Другими словами, вы теряете всего 10% потока в сравнению с тем, как если бы Вы ездили совсем без глушителя ;-) Обратнопоточные глушители - показывали во все времена что-то в районе 60-70 процентов от потока с прямоточным глушителем. Что не удивительно, если вы взглянете на внутренний дизайн такой системы - выхлопные газы вынуждены двигаться в обратном направлении от их первоначального направления (отсюда и название обратнопоточных), и разворачиваются еще раз перед тем как выйти с обратной стороны глушителя... Так что получается что они делают два 180-градусных разворота, что и приводит к снижению потока в целом. Можно добавить, что некоторые производители обратнопоточных систем вносят изменения в дизайн, но суть от этого не меняется. Дизайн глушителя может создать или испортить работу всей системы в целом. Без сомнения прямоточные глушители являются лидерами. (по этому поводу проводились специальные тесты). "Сердечные" сгибы На случай если вы не в курсе, "сердечная" труба - это просто труба, которая была согнута до нужного положения с сердечником внутри, что позволило ей сохранить "практически" полный диаметр. Наибольший плюс от этого - поток газа будет поддерживаться на максимально высоком уровне. Заметьте, что не все "сердечные" трубы одинаково хороши, наилучший вариант когда выход вашего выпускного коллектора совпадает со входом "сердечной" трубы и при этом вся система состоит из 1 (одной) трубы. Однако, на практике, гораздо более распростанено изготовление различного рода коротких переходных секций с уже сформироваными изгибами. Должен сказать Вам, что это не круто, потому что сварные швы - неизбежно проникающие внутрь такой трубы в таком случае способствуют дополнительному сопротивлению и возникновению завихрений. Талантливый сварщик может помочь проблеме, воспользовавшись точильным камнем (шлифовальным станком), чтобы минимизировасть грубости внутри трубы. Толстые трубы "Больше - лучше" - это неоспоримо для турбовых машин. После турбины, эти двигатели должны хорошо "дышать", насколько это возможно, и следовательно - больший диаметр трубы позволит пройти большему потоку газов с меньшим сопротивлением. Однако общепринятый стандартный диаметр - 3 дюйма, правда сейчас уже практикуется и 4". Для атмосферных двигателей есть небольшой аргумент, что для атмосферных двигателей требуется небольшой диаметр трубы для создания обратного давления для оптимальной производительности. Однако, это только теория, на практике не доказана и правильно настроенные зажигание и подача топлива обеспечивают хорошую работу с большими трубами. Высокопоточная нисходящая труба Нисходящая труба, которая идет от задней части турбины - это отличное место, чтобы подобрать несколько лошадей. Газы выходящие из турбины - должны иметь возможность делать это очень быстро (стремительно), иначе турбулентность отберет ценных лошадок. Один из методов для подержания скорости потока газов - это иметь отдельную трубу для выходы из турбины и отдельную для перепускного клапана (wastegate). Этот метод очень часто называют "Крикун" - поскольку выход из перепускного клапана обычно направляется в атмосферу, что производит чертовски много шума. Другая более распространненная альтернатива, это использование большой плавно изогнутой трубы соотвествующей креплению на выходе турбины. Это тоже работает хорошо. На заводе обычно устанавливают железную нисходящую трубу (с довольно приличным сопротивлением) и соотвественно она может быть успешно заменена. Высокопоточный катализатор Высокопоточные современные катализаторы практически не замедляют поток газов (очень незначительно), но почему то очень часто недооцениваются, особенно с точки зрения плюсов которые они дают. Плюсов, вы спросите? Да, - я не ошибся, - именно плюсов. Катализаторы значительно сокращают уровень шума, помогают сохранять атмосферу чистой и держат Вас подальше от лишнего общения с орлами (служителями закона). В наши дни катализаторы относительно дешевы. Если вы все еще скептически относитесь к пропускной способности современных катализаторов, примите во внимание такой факт, что современный 3-х дюймовый катализатор имеет лучшее пропускную способность чем многие 2-х дюймовый тюнинговые глушители. Изменяемые выхлопные клапана Изменяемые выхлопные клапана получают все большее распростаннение на стоковых машинах. Многие выхлопные системы используют изменяемую "бабочку"- клапан для уменьшения уровня шума от глушителя на малых оборотах, с сохранением возможности высокопоточного выхлопа на больших оборотах. Угол положения бабочки определяется компьютером (мозгами) в зависимости от положения педали акселератора и нагрузки на двигатель. Похожая система устанавливается к примеру на поставляемые в Австралию Subaru Liberty B4, однако там она работает в зависимости от скорости. Расположение клапана может отличаться - он может быть как на выходе задней части глушителя, так и на втором входе в задний глушитель. В качестве тюнинга предлагаются системы изменения потока, которые состоят из большого клапана, вставляемого внутрь выхлопной системы, и блока управления. На маленьких оборотах двигателя - клапан находится в практически закрытой позиции, сокращая уровень шума. При больших нагрузках на двигатель, клапан открывается открывая простор для выхода большого потока газов. Стоит ли вообще улучшать систему выхлопа Перед тем как, поменять весь выхлоп на прямоток, я долго думал над этим. Все же замена всей системы - это немало денег, будет ли это выгодным вложением? Существует релальный способ проверки эффективности системы - это измерение обратного давления. Обратное давление можно измерить практически любым достаточно точным манометром, подсоединенным сквозь стенку вашей выхлопной трубы. При большой нагрузке на двигатель вы увидите как быстро это давление растет. На своей системе я решил замерить давление в двух точках: сразу за турбиной и на первом сгибе выхлопной трубы. Моя цель была понять насколько плоха заводская труба Даже в нынешнее, весьма "недешевое" время многие стремятся индивидуализировать свой автомобиль, сделать его мощнее и темпераментнее. Любителям быстрой езды вечно не хватает мощности стандартного мотора. Когда резервы настроек и регулировок исчерпываются, наступает пора форсировки - процесса творческого, а потому дорогостоящего. Вы не раз слышали о так называемых спортивных выхлопных системах. Давайте разберемся, что к чему, в этом вопросе. Итак, многие фирмы выпускают так называемые неоригинальные запчасти, в том числе тюнинговые или спортивные детали. Фирм - великое множество. На слуху - ASSO, Blitz, HKS, Powerful, Remus, Sebrin, Walker, Ulfer и т.д. Большинство тюнинговых глушителей - универсальные. Их можно подогнать на все без исключения автомобили определенного типа (питание, литраж, класс). Проблемы возникают, только когда выбранная деталь велика для машины, но такие недоразумения крайне редки. Покупателю нужно определиться в предпочтениях - хочет ли он вороненую сталь, никелировку или тусклый белый металл, один или два выхода, прямые, загнутые вверх или вниз трубы, с вылетом или без... И, конечно, звук. Учтите: после того как глушитель приработается, тембр и тональность немного меняются. На некоторых сайтах размещены звуковые дорожки, на которых записаны "голоса" глушителей. Послушайте, не пожалеете... Цена зависит от качества материалов, технологии изготовления, раскрученности фирмы. Типов глушителей великое множество. Перечислять их утомительно, отметим лишь важные особенности. Чем больше объем глушителя, тем эффективнее гасится шум. Басовые ноты можно получить не только за счет прямой трубы, но и резким увеличением ее диаметра у выхода из глушителя. Синтетическое волокно в "банке" не добавляет мощности, а лишь подавляет высокие шумы. Пауки 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-ци-линдровый двигатель, то схема труб "длинного" строится по формуле 4->2->1, а "короткого" 4->1. К "длинному" пауку положена соединительная муфта 2->1, у "короткого" более сложная геометрия. Коллектор 4->1 дает добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин, и его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широко фазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях. Коллекторы 4->2->1 подходят для любительского тюнинга, так как обеспечивают некий прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов. Физика работы деталей сложна, и, не углубляясь в дебри, попросту ответим на вопрос - сколько лошадей прибудет? Мало! В прямоточной системе применяют также промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра, резонаторы пониженного сопротивления. Вместо жестких соединений часто ставят "гофры" (сильфоны) или шаровые соединения. Последние не создают паразитных частот резонанса, зато недолговечны. Все эти детали нетрудно установить самостоятельно, был бы подъемник или яма, инструмент, ловкие руки и светлая голова. Но лучше доверить работу сервису: на фоне цены деталей установка дешева, к тому же требует "болгарки", сварки и трубогиба. Да и гарантию терять не стоит. Выхлопная система стандартного автомобиля служит для собственно отвода отработавших газов из камеры сгорания мотора. Попутно решается задача глушения звука выхлопа. Движение отработавших газов в выпускной трубе представляет собой колебательный процесс, который может быть согласован экспериментально с колебательным процессом движения горючей смеси во всасывающем тракте с таким расчетом, чтобы улучшить очистку цилиндра от отработавших газов и его наполнение свежей смесью. Давление в выпускной трубе подвержено резким колебаниям в течение всего периода выпуска. В первый момент после открытия выпускного клапана продукты сгорания устремляются в выпускную трубу с весьма высокой скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление 50% продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения, которое может доходить до 0.5 кгс/см2. Точно так же и в выпускной трубе образуются периоды пониженного давления. Эксперименты с выпускными трубами доказали, что длина трубы не влияет на эффективность очистки цилиндра в первой стадии процесса выпуска, но зато с увеличением длины трубы в известных пределах увеличивается длительность периода, в течение которого поддерживается разряжение. С изменением частоты вращения период пониженного давления в выпускной системе не только изменяется по длительности и величине разряжения, но и смещается по углу поворота коленчатого вала. Поэтому каждому режиму работы двигателя соответствует определенная оптимальная длина выпускной трубы. В выпускной системе ДВС присутствуют два процесса. Первый - сдемпфированное в той или иной степени истечение газа по трубам. Второй - распространение ударных волн (звука) в газовой среде. Оба процесса оказывают влияние на коэффициент наполнения цилиндров. С первым всё просто и понятно. Большое сопротивление потоку газов (заткните выхлопную трубу!) вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. В реальной жизни для полуторалитрового мотора, работающего на оборотах не выше 8000 достаточно диаметра 45 - 50 мм при длине 3 - 3,5 метра. Дальнейшее увеличение диаметра не вызывает существенного уменьшения динамического сопротивления. Далее понятно, что если в выпускной системе построить на некотором расстоянии от клапана отражатель, который называют резонатором, то на определённых оборотах улучшится продувка цилиндров, что поднимет вращающий момент двигателя. Это явление называется "настроенный выхлоп" и используется для корректировки моментной кривой. Если задача стоит повысить мощность, как для спортивного мотора, то резонатор настраивают на падающий после максимума участок. Таким образом, продлевают момент на большие обороты. Мощность, как известно, произведение угловой скорости на вращающий момент. Если мы хотим получить более "тяговитый" мотор на низах, то настраиваем на растущий участок до максимума. Что касается шума, то этим занимается глушитель, расположенный как можно дальше, для того, чтобы снизить его влияние на резонансные свойства. Задача глушителя - только погасить звук многократным отражением в лабиринте или направить его в звукопоглощающий материал (стекловату, например), оказав как можно меньшее сопротивление потоку газов. Если обратиться к зарубежной практике, то выясняется, что специалисты в области выхлопных систем могут получить прибавку в мощности более 12 - 15 лошадиных сил. Эта солидная прибавка мощности получается заменой всех частей выхлопной системы ("штаны", катализатор, резонатор, оконечная часть). Спортсмены получают большую прибавку, но за счет того, что у них не связаны руки громкостью выхлопа - спортбайк имеет звуковое давление около 120 децибел (официально разрешенный предел 100 ДБ). Глушитель по группе А может дать прибавку и в 30 сил, но ездить по городу будет невозможно. Кстати, любое серьезное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания. Исходя из этого - тюнинг 16 клапанного мотора через систему выпуска отработавших газов одно из самых не последних дел в его усовершенствовании. В частном варианте, можно ограничиться оконечной банкой, резонатором и более продвинутыми "штанами". Замена труб на трубы большего диаметра даст прибавку, она не трудноосуществима на дорожных машинах. Замена такой схемы на цельный выпускной коллектор с равными длинами от выпускных каналов головки до места соединения с приемной трубой даст прибавку до 5-7 лошадиных сил. А как же звук? Да, сделать звучание машины более породистым можно и даже нужно. Варианты - универсальные, вроде Powerful , Remus или Custom выхлоп. Powerful, Remus а также Supersprint выпускают универсальные глушители - их оконечный бачок с минимальными переделками устанавливается вместо стандартного. Отдача - конечно же, производитель обещает "more powerful engine", стадо лишних кобыл и т.п., но что-что, а звук породистый вы получите. Опять же сзади под бампером будет висеть здоровенный "самец", а не узкая фитюлька стандартного выхлопа.
