Что такое резонатор в мотоцикле
Что такое резонатор в мотоцикле
Надеюсь, все понимают зачем 2-х тактому мотору нужен резонатор? Нет? Тогда немного наглядной теории.
Так выпуск рассчитали, теперь бы его сделать надо.
Колено выпускной трубы может быть изготовлено из прямой тонкостенной (1-1,25 мм) трубы либо подбором имеющегося колена от серийного мотоцикла. Радиус выгиба выпускной трубы подгоняется по раме мотоцикла и зависит от места расположения глушителя.
Чтобы изогнуть по нужному радиусу выпускную трубу, ее следует заварить с одного конца, наполнить сухим песком и плотно забить с другого конца деревянной пробкой.
Взять две паяльные лампы, разжечь их. Нагрев трубы производить по наружному радиусу, оставляя внутренний более холодным. Изгибать трубу следует медленно, чтобы не было трещин и складок, все время, сверяя радиус изгиба с заранее изготовленным шаблоном. Изгиб выпускной трубы можно производить на слесарных роликах, можно залить канифолью, водой и заморозить, и гнуть без нагрева.
Всё остальное изготовляются из листовой стали толщиной 0.7-1 мм.
Желательно, чтобы выпускная система была как можно ровнее и располагалась в одной плоскости. Допускаются небольшие повороты отдельных частей глушителя при подгонке их по раме мотоцикла.
Для изготовления выкроек конусов необходимо сделать маленькие расчеты и начертить эскиз развертки
Что такое резонатор в мотоцикле
Приветствую всех! Ещё год назад я хотел заказать новый резонатор для своего мотовела. И дело было не только в массе, что мой «чугуниевый» резонатор имел явные проблемы с весом (его вес был около 5кг), но и то, что я сомневался, что моя труба работает нужным образом. Несмотря на то, что основная часть моей самопальной трубы из водопроводных отводов вроде бы соответствовала прототипу в виде китайского резонатора, часть от цилиндра до этого основного объёма, а также обратный конус — соответствовали в целом НЕ ОЧЕНЬ. И по этой причине я так и не смог добиться от движка нормальных оборотов, которые для него соответствовали бы 14 тысячам. Да, эти движки очень «злые», высокооборотные, способны выдавать более 12 лошадей легко, но только на огромных оборотах, что вкупе с одной лишь фиксированной передачей делает его использование весьма трудным. Особенно, когда мотор этот стоит на таком могучем, тяжёлом шасси как у меня, да и мой собственный вес, составляющий более чем 80кг, добавлял трудностей со стартом с места даже при огромном передаточном отношении.
Но пока речь не шла об этом. Я и не понимал, что мне придётся изменить в настройках мотора, чтобы оно «поехало». Новый резонатор воспринимался «волшебной таблеткой», способной мигом оживить мой довольно «мёртвый» (для такой то потенциальной мощности двигателя) байк и привести его в чувства, даровать проекту вторую жизнь. Новый резонатор был сделан Николаем Груздовым из г. Пятигорска, известным в определённых кругах как способным сделать любой резонатор на 2т технику, в т.ч. по индивидуальному заказу, т.е. это был явно мой случай. Сказано — сделано. Николаем, по моим образцам в виде «чугуниевого» резонатора и останкам китайского был изготовлен новый, из 1мм нержавеющей стали, полностью повторяющий по конфигурации китайский, а по крепёжным элементам и изгибам — мой самодельный. Спустя 5 дней после изготовления он уже был у меня и я приступил к сборке.
Установка трубы на своё место в целом не заняла много времени. Да, где-то отверстия не прям миллиметр в миллиметр совпадали с моими, но в целом, это не вызвало затруднений. И как только выдалась нормальная погода, я выкатил байк на улицу на испытания. Испытания, которые затянутся на целую неделю, но начало было впечатляющим! Я запустил двигатель, и прогазовавшись, совсем немного прогрев его, выкрутил ручку газа. Байк полетел как бешенный, переднее колесо почти оторвалось от асфальта и я сбросил газ. Это было ИМЕННО ОНО! Именно то, чего я ждал с самого начала, с самого старта проекта. Это было то, что я хотел изначально. Маленькое чудовище, монстр, мотоцикл в образе велосипеда! Который правда за время своей сборки весьма заметно набрал вес и оброс совсем уж не велосипедной ходовой… Но в тот момент я понял, насколько же для этого двигателя критичен резонатор. Я могу сказать точно, что даже на лучшей версии самодельного резонатора мотовелосипед НЕ ЕХАЛ ВООБЩЕ по сравнению с новой трубой! А уж если вспомнить то, что было во время самого первого испытания в конце апреля 2018 года… Там пациент был скорее мёртв, чем жив…
Впрочем, настройка только начиналась. Первое, с чем я столкнулся — после прогрева двигатель безбожно «тупил». Тупизм заключался в том, что после пробега по асфальту на расстояние в 300-400м на полном газу мопед более уже не реагировал так остро на открытие газа, а далее не мог разогнаться до резонансных оборотов вовсе! При этом двигатель как бы «лаял» «гавкал», т.е. совершал некие колебания оборотов. И почему это происходило, я поначалу не мог понять. Если точнее, я неправильно интерпретировал эти симптомы как «обогащение смеси с прогревом». Поэтому я стал судорожно перебирать различные жиклёры, делать свои жиклёры на разную пропускную способность, впаивая в рассверленные жиклёры проволочки разного размера и проливая жиклёры на импровизированном стенде. И это поначалу вроде бы имело результат, но лишь в том виде, что «гавканье» начиналось чуть позже. Но оно всё равно наступало, и мопед просто ехал 20 км/ч, производя странные звуки и пугая людей.
Добавляла проблем и свеча зажигания. По мануалу к двигателю, на него должна была ставиться свеча NGK BR9ECM. Таковой я в своё время не нашёл, и купил сразу две свечи — BR9ES и BR8ES. Последняя и стояла до последнего времени в моём движке. Но с новым резонатором на всех свечах появились необъяснимые пропуски зажигания, порой доходящие до полной «строчки» и также невозможности нормально ехать. Это было очень странно, я не мог понять, почему это происходит. Лишь после того, как я вспомнил, как работает правильная резонансная труба на двухтактных двигателях, была сделана гипотеза, что из-за возросшего давления в цилиндре искре тяжелее пробиться, и нужно уменьшать зазор. Что и было сделано, и да, это отчасти решило проблему, но лишь отчасти. «Гавканье» не делось никуда. Мопед по прежнему не мог нормально ехать. А там ещё и карбюратор внезапно начал «парить мозг» — его запорная игла подклинивала и бензин в поплавковой камере кончался, после чего запустить двигатель было невозможно. У меня попросту опускались руки…
Вот так оно НЕ ЕХАЛО:
Свеча при этом была вот такая: 
И я понял окончательно, что вероятно, делаю что-то не так. «Победа» была так близка! Мотовел находился в состоянии суперпозиции — холодный он едет просто прекрасно, но стоит ему хоть чуть прогреться — и он не едет вовсе. Это заставило меня приступить к поиску похожих проблем на англоязычном сегменте Интернета. Множество тем о ktm sx 50 на мотофорумах было исследовано на предмет нужной мне информации. И я нашёл нужные мне данные. Сцепление. Именно центробежное сцепление двигателей ktm sx 50 похоже было ответственно за мою проблему. И ведь я в процессе поиска решения даже пробовал «жестить» своё сцепление! Ну т.е. увеличивать обороты зацепления. И именно в этом варианте я впервые увидел, как из черноты моих вечно чёрных свечей начинал проявляться кирпичный цвет изолятора. А значит, двигатель впервые работал в оптимальном режиме! И я нашёл текст, описывающий настройку сцепления на моём двигателе. Если дословно, в нём были следующие строки:
A worn or not properly maintained clutch will cause problems that sometimes are misdiagnosed as carburetion or even ignition problems and really may be due to a clutch that is engaging far too early or low in the working RPM range
И перевод на русский:
Изношенное или неправильно обслуживаемое сцепление вызовет проблемы, которые иногда неправильно диагностируются как карбюратор или даже проблемы с зажиганием, и на самом деле это может быть связано с сцеплением, которое слишком рано включается или работает на низких оборотах.
Ключевыми словами тут были «неправильно диагностируются как карбюратор или даже проблемы с зажиганием», что собственно, и было у меня. Я был уверен, что не могу настроить карбюратор, а ещё эти свечи парили мозг не хуже. Впрочем, свечи оказались не при чём.
В общем, зона моих поисков сразу же сузилась, и я начал искать уже подходящую настройку пружинных шайб для нормальной работы сцепления. Можно было бы поставить просто ещё одну, 15ю шайбу, но в какой же последовательности? Пружина, собранная из пружинных шайб, должна была быть не только более жёсткой, чем до этого, но при этом и не быть чрезмерно жёсткой, ведь тогда мопед наоборот, станет очень вялым на разгон, хоть и проблема с оборотами двигателя и не будет больше актуальной. Было выяснено, что общая высота набора шайб варьировалась от 0,635 дюйма для очень мягких вариантов для начинающих райдеров (двигатель от детского кроссача, не забываем!) и до 0,67-0,69 дюйма для «профи». Отличались сетапы оборотами срабатывания. Вообще, судя по мануалу, обороты срабатывания центробежного сцепления данного мотора должны составлять 8500-9000 оборотов а минуту. В моём же случае эти обороты составляли 4900 оборотов. Всё прояснялось. Также порывшись на форумах, был найден следующий сетап:
(())(())(()(()(||
При этом, мой текущий сетап был таким:
(())(())(())((||
Что характерно, именно такая настройка шайб в мануале соответствовала «паспортным» 8500-9000 оборотам. Это было крайне странно. Однако, новая конфигурация была на целый миллиметр выше, что внушало мне надежду, что она будет работать как нужно. Я начал пересборку сцепления под новую конфигурацию шайб.
Собрав всё вместе, я начал финальные испытания. Жиклёр 85 Малосси, свеча BR8ES. Первый же старт порадовал — сцепление стало срабатывать сильно позже. Похоже, это было то, что нужно. Но тут я решил посмотреть на цвет свечи. Она была сухая и уже не чёрная. Зачем-то я решил заменить её на Denso W24ESR-U, которая была точно не поддельная (насчёт NGK я сомневался). И началось! Перебои с зажиганием вплоть до строчки и невозможности ехать! Я остановился и сделал на свече зазор даже меньше 0,4мм. Вкрутил свечу в цилиндр. И мопед «попёр»! Я был в шоке. Сделав круг вокруг квартала, а затем ещё один, я выкрутил её и был поражён не меньше! Такой цвет на этом двигателе я видел впервые.
А вот и видео, как оно ехало на тот момент:
Однако, на видео заметно, что при резком открытии газа ещё есть небольшой провал, который всё-таки снижает общую динамику разгона. Сейчас я чуть увеличил жиклёр, что позволило полностью избавиться от него при сохранении той же максимальной скорости и значительно улучшив динамику мотовелосипеда. Можно сказать, что теперь всё едет так, как и планировалось.
Что такое резонатор в мотоцикле
Я решил написать статью, потому что надоели всякие люди на сайте с идеями типа:, а можно ли поставить глушитель от Жигулей или еще от какого-нибудь четырехтатника на Ижак, преследуя лишь цель красоты. А то, что в глушители должен быть резонатор все думают, а зачем.
Но ведь в глушителе происходит сложное пульсирующее возвратно-поступательное движение волн газов, имеющее определенную частоту.
Для оптимально подобранного глушителя необходимо, чтобы к моменту закрытия выпускного окна обратная волна обеспечила возврат части отсосанной рабочей смеси в цилиндр. Иначе говоря, требуется достижение резонанса или согласования частоты собственных колебаний волны газов с частотой импульса этой волны на выпуске, т. е. с числом оборотов двигателя.
Но так как частота собственных колебаний волны зависит еще и от параметров глушителя (сечения, длины), а также от температуры газа в глушителе, необходим их тщательный подбор.
В глушителе такой важнейший параметр, как общая длина, подбирается изменением длины выпускной трубы и цилиндрической части глушителя
В наших с вами мотоциклах используется двигатель, рассчитанный на некие условия эксплуатации, потому и возможности моторов, условно говоря, — по показателям экономичности, долговечности, токсичности отработавших газов. На получение таких показателей и приспособлена технология массового производства, а это те рамки, которые порой сковывают конструкторов по рукам и ногам. Поэтому прок от индивидуальной доводки будет. Остается правильно поставить задачи и правильно их решить.
Формулы для расчета глушителей двух-тактников существуют, но они громоздки, трудно учесть все факторы. Хотя бы погодные. Не замечали, как меняется работа двигателя при изменении температуры воздуха или влажности? Или температура выхлопных газов: мало того, что в точке возле выпускного окна она не постоянна и сильно зависит от режима работы двигателя. Газы, двигаясь внутри резонатора, вначале рас ширяются, остывая при этом, а затем, сжимаясь в обратном конусе, вновь нагреваются и т. д. А ведь в основе расчета глушителя стоит скорость звука в выхлопных газах, которая напрямую зависит от температуры. Что же это за основа, если она постоянно меняется! Вот и остаются эти формулы на страницах диссертаций. Даже на заводах глушители рассчитывают упрощенным методом, потом доводят систему выпуска! на стенде, а затем, после дорожных испытаний, все равно что-то переделывают. ‘
Глушитель не может обеспечить прирост мощности во всем диапазоне оборотов. Его настраивают на тот режим, при котором стремятся получить прирост крутящего момента (а не мощности!). При этом волна выхлопных газов должна успеть пройти через весь резонатор, отразиться от обратного конуса и вернуться к выпускному окну в тот момент, когда оно еще открыто, а продувочные окна уже закрылись. Если волна придет раньше, то загонит часть рабочей смеси обратно в продувочные каналы. Если позже, — часть рабочей смеси успеет вылететь в трубу (выхлопную). И в том, и в другом случае крутящий момент (а, значит, и мощность) уменьшится.
Что такое резонатор в мотоцикле
Устройство выхлопной системы
Урчание V-образника, надсадный вой спортивного японского рядника, неторопливое тарахтенье рядной британской двойки… Вот какие ассоциации возникают у обычного человека при словах «выхлопная система». Конструкторы и инженеры видят все немного по-другому, с суровой технической стороны. Мы не будем забираться в глубокие дебри, а просто составим представление, как работает «выдох» наших мотоциклов, причем постараемся сделать это максимально интересно.
Теория, теория…
Обычно заводская выпускная система изготавливается из стали. В зависимости от требований стиля сталь хромируют или окрашивают жаростойкой краской. Иногда, хоть это и дороже, используется нержавеющая сталь.
У байка тоже есть пульс
Во время каждого такта сгорания при движении газа в выпускной трубе образуются волны высокого давления. Логично предположить, что за волной высокого давления следует волна низкого давления. В некоторой точке системы выпуска, которая определяется конструкторами, часть волн высокого давления соударяются с системой, в то время, как оставшаяся волна высокого давления покидает трубу, волна низкого давления, следующая за ней, отражается назад. Волна низкого давления способствует наполнению камеры сгорания свежей топливовоздушной смесью. Затем отраженная волна высокого давления предотвращает вытекание свежей смеси через выпускной канал. Следующая за ней волна низкого давления удаляет отработавшие газы из камеры сгорания. Процесс повторяется, мотоцикл дышит ровно и хорошо.
Длина каждой трубы выпускной системы тщательнейшим образом рассчитывается, чтобы пульсации давления оказались в необходимой точке в заданный момент времени. Правильно выполненный выпуск играет решающую роль в высокой производительности двигателя. Поэтому не стоит покупать «концы» малоизвестных подвальных фирм. Если уж покупаете тюнинговый выпуск, не пожалейте денег на качественный товар от именитого производителя.
Выпускная система сконструирована таким образом, что наилучшие характеристики ее работы обеспечиваются в узком диапазоне частот вращения двигателя. Поэтому для улучшения отдачи двигателя во всем диапазоне оборотов применяют различные системы, о которых мы дальше и поговорим.
Клапаны везде! Даже в выхлопных системах
За пределами определенных частот вращения двигатель работает относительно неэффективно. Первыми решить проблему взялись специалисты Yamaha, разработав систему EXUP (Exhaust Ultimate Power Valve, что в переводе на русский означает монструозное «Абсолютный мощностной клапан системы выпуска»). Данная конструкция явилась первым механизмом изменения внутреннего сечения выпускной системы, таким образом, добившись получения максимальной мощности во всем диапазоне работы двигателя. EXUP располагается между выпускными трубами и глушителем. Мощностной клапан закрыт до средних оборотов, тем самым уменьшая сечение трубы, и открыт при высоких оборотах, увеличивая сечение. Управление им берет на себя электроника и сервомотор. Интересно, что задумывался данный механизм как дополнительное средство уменьшения токсичности выхлопа, и устанавливался на FZR1000 в версии для Калифорнии, известной своими жесткими эко-нормами. Однако инженеры с удивлением обнаружили, что клапан еще и выравнивает мощностную характеристику, и даже слегка поднимает лошадиное поголовье в моторе! После этого, естественно, EXUP стали устанавливать на многие другие байки компании, в числе которых R1, MT-01 и FZ1.
EXUP на Yamaha R1 2004
H-VIX на Honda Fireblade 954
Выпускные системы двухтактников
Влияние выпуска на характеристики двигателя здесь гораздо существеннее, чем на четырехтактниках (если непонятно почему, ознакомьтесь с нашей статьей на эту тему). На каждый цилиндр всегда устанавливается отдельный комплект из выпускной трубы и глушителя, а также резонатора.
На фото хорошо видно выпускную систему с резонатором. Honda RS250R
При открытии выпускного окна газы вытесняются в выпускную систему, чему способствует поступающий свежий заряд, идущий из окон продувочного канала. Отработавшие газы в виде волн продвигаются по резонатору, постепенно расширяясь и теряя скорость. Когда волна достигает обратного конуса, она сжимается и частично отражается обратно, в виде обратной волны. Камера сгорания к этому моменту переполнена, и избыточная смесь начинает заполнять верхнюю часть выпускной трубы. По мере того, как поршень закрывает окна продувочного канала, обратная волна достигает выпускного окна, возвращая избыточную смесь в камеру сгорания, где она удерживается за счет перекрытия поршнем выпускных окон. Таким образом, достигается легкий эффект «наддува», и мощность двигателя возрастает по сравнению с обычными условиями (то есть если бы резонатора не было).
М. Кумбс, «Мотоциклы. Устройство и принцип действия».
Ох уж эти зеленые!
Золото в трубах Kawasaki ZX-10R 2008
И, наконец, банка!
Заканчивается выпускная система серийного байка глушителем. Его задача заключается в том, чтобы обеспечить максимально свободное прохождение газов с одновременным отводом избыточной энергии, коей шум и является.
Еще можно разделить корпус глушителя на множество небольших «туннелей», по которым газы движутся в различных направлениях по довольно извилистому пути. До того как покинуть выхлопную трубу, звуковые волны неоднократно отражаются, теряя тем самым энергию.
Как правило, оба подхода дополняют друг друга и находят место на борту одного мотоцикла.
Такие вот «превратности пути» ожидают шумные выхлопные газы в глушителе литровой Ниндзи.
Снизу виден мощностной клапан, в данном случае расположенный перед самым глушителем.
«Голос железного друга» публикуется с разрешения редакции интернет-журнала
После аварии мне нужно было восстановить разбитую обвеску из пластика, приделать новые фары и кое что подшаманить по железу. Разбитая обшивка пайке паяльником не поддавалась, поэтому я решил сделать новую. Тем более дома откуда-то был солидный запас смолы. Вписать две круглые фары от какого-то русского мопеда вместо разбитой прямоугольной оказалось тоже почти пустяком. А вот коллектор, на котором крепился карбюратор, изготовленный из xyz знает чего и выдерживающий температуру нагретого цилиндра, был расколот. Склеить его не получилось, так как даже красный высокотемпературный герметик обгорал, а изготовить его из металла у меня не было возможности. Пришлось мастерить его из того, что было под рукой. А из термостойких подручных средств была только стеклоткань. Вот я и приступил к изготовлению впускного коллектора из стеклопластика, решив в случае успеха изготовить еще и глушак взамен поврежденного. На мое счастье, «в живых» остались фрагменты крепления, то есть та части которыми коллектор прилегал к цилиндру и к карбу. Надев эти осколки на изогнутый, подобно штатному коллектору, обрезок свечки, я обмотал все это дело стеклотканью, предварительно пропитав ее эпоксидкой. На следующий день, когда смола схватилась, я приступил к извлечению свечки, путем ее выплавления из коллектора. Заодно, думаю, испытаю термостойкость нового изделия. Положил коллектор в консервную банку и поставил ее на плитку. Долго ждать не пришлось, парафин вытек довольно-таки быстро, и дыму было как от дымовой пушки, что на дискотеках ставят. Облагородив коллектор напильником, я установил его на место. Так как к тому времени костыли мне уже почти не требовались, а на улице была весна, то я решил испытать скутер. Сначала он у меня на холостых оборотах молотил минут 15, я решил, что пусть коллектор приработается, пообгорит чуток. Запах гари вначале конечно был, но быстро исчез. Короче, с новым коллектором я прокатался целый день… На следующий день решил починить глушитель. А то рев стоял такой, как будто там мотор не 50 кубов, а все 500. Глушитель я починил по-быстрому, просто обмотав трубу с трещиной по тому же способу. Теперь даже такие ремонтные наборы продаются, а тогда никакой импортной химии в магазинах то и не было. Проездил я так целое лето, без всяких осложнений. Это и был мой первый опыт трубочиста-вулканолога по строительству впускных и выпускных систем из стеклопластика.
Вот примерно таким способом и был изготовлен впускной коллектор на Yamaha Salient 14T. Позднее этой технологией я воспользовался, когда нужно было заменить умерший родной карбюратор на новый, но от другого двигателя. Правда, пришлось изготовить новую пластину для крепления карба. Изготовление коллектора занимает 30-40 минут и совсем не сложное. Когда я занимался доводкой двигателя, это позволило поэксперементировать с обьемом и длиной впускного коллектора. Еще приятно то, что внутренняя часть настолько гладкая, что даже не требует полировки. Прочность коллектора очень высокая, даже при изготовлении из смолы, купленной в хозяйственном магазине. Со стеклоткани нужно обязательно удалить замасливатель или эмульсию (лучше отжиганием) иначе при нагревании изделие потеряет прочность.
Спустя несколько лет, я вновь столкнулся с подобными задачами. Сначала вынужденно, с ремонтом выпускной системы без возможности прибегнуть к сварке, а уж затем по мере накопления опыта и к изготовлению подобных систем. С системой забора холодного воздуха и индукционного наддува я столкнулся на своей машине, когда место, где должен быть установлен воздушный фильтр, оказалось занято. С воздуховодами между интеркуллером и турбиной пришлось иметь дело, помогая ремонтировать другу разбитый бампер. С впускными коллекторами повозился, устанавливая на оппозитную субару восьмерочные карбы.
ВАЖНО! Изготовление деталей впускной и выпускной системы из композитных материалов вопрос ОЧЕНЬ спорный. При обсуждении этого вопроса с профессиональными мотористами мы так и не пришли к определенному решению о том, добро это или зло. Одни мастера одобряли эту технологию, другие нет. Возможность конструирования магистралей для забора холодного воздуха, пассивного наддува и прочих второстепенных деталей несравненный плюс. Деталь можно изготовить быстро и дешево. Прочность и эксплуатационные характеристики как минимум такие же, а цена и вес ниже, чем у многих покупных изделий. Если нужно, то и внешний вид тоже можно привести в порядок. А вот изготовление таких деталей как впускные коллекторы, ресиверы, фрагменты выхлопной системы следует тщательно взвесить. Металл хотя и намного дороже, но все-таки и прочнее. От себя могу добавить, что за всю мою практику не сгорел ни один впускной коллектор (хотя сначала меня убеждали в обратном), давлением турбин не разорвало ни одну трубу, не прогорел ни один композитный глушитель. Единственное от чего я отказался сразу, это изготовление приемных труб. Слишком уж высокая температура, для которой я не нашел подходящих материалов. Так что решайте сами.
Хитрость первая. Материал, используемый для этих целей: тонкая стеклоткань, кевлар или углеткань. Благо цена двух последних резко упала и квадратный метр обойдется не дороже 30 долларов. В термонагруженных деталях стекломат только для верхнего или внутреннего слоев, для придания гладкости, и никакого гелькоута. Армирующие материалы предварительно лучше отжечь и обезжирить растворителем. Дело в том, что замасливатель или не растворившаяся эмульсия при нагревании расплавятся, и волокна могут потерять прочную связь со смолой. Нельзя использовать стеклоткань с полимерными волокнами. Хорошие результаты получены при изготовлении выхлопных систем из стеклорогожи с металлическими нитями и углеткани.
Хитрость вторая. Смолу нужно подбирать опытным путем. Проверять образцы на термостойкость. Также можно использовать специальную термостойкую смолу или смолу со специальными добавками. Мне попадалась смола и загорающаяся от зажигалки и такая, которую удавалось лишь слегка закоптить газовой горелкой. Не купите под видом требуемой, смолу огнестойкую, со вспучивающейся от температуры поверхностью. Теперь о некоторых особенностях формовки таких деталей. Главное требование, предъявляемое к ним, это гладкость внутренней поверхности, а не наружной, как у бамперов и спойлеров. Это и есть основная трудность. Требуется сделать макет внутреннего объема. Можно, как я уже говорил, использовать парафин или что-то подобное. Это единственный способ, который мне приходит в голову, для изготовления сложных впускных коллекторов. Дело в том, что другие способы требуют изготовления составной детали, а любая неровность или стык на внутренней поверхности приведут к ухудшениям в наполнении цилиндров. Тем более, парафина, даже на коллектор 600го мерса, требуется не так уж и много.
Как известно, большое количество колен, изгибов, узкие воздуховоды заметно затрудняют поступление воздуха в карбюратор и другие устройства образования горючей смеси. Это приводит к снижению мощности мотора. имейте ввиду. Для воздуховодов и глушителей я знаю четыре технологии:
Способ первый. Подходит для труб небольшого диаметра и изгибами любого радиуса. Используютя пластиковые (например водопроводные) или любые другие трубы нужного диаметра. место изгиба изготовляется при помощи парафина. Он же и скрепляет трубы. После оклейки стеклотканью трубы вытаскиваются, парафин выплавляется. Порой достаточно подержать трубу у обогревателя или налить в нее кипятка. По этой технологии я изготавливал даже шноркели для джипов. На них можно трубу оставить внутри, для крепости.
Способ второй. Для длинных труб со множеством изгибов. Главное не перепутайте последовательность действий. 1) Пластиковую прубу затыкаем с обоих сторон заглушками предварительно заполнив песком. 2) Нагрев феном, паяльной лампой или другим способом, изгибаем как нужно. 3) Распиливаем вдоль на 4 или более частей. 4) Скрепляем куски трубы скотчем и покрываем разделительной мастикой. 5) Оклеиваем стеклотканью. 6) Извлекаем куски трубы. Целиковую трубу извлечь не получится, а разделенная на 4 части она без проблем извлекается из трубы до 1.5 метра. Главное, со скотчем не перестараться. По этой технологии я часто изготавливал фазоинверторы для сабов и фронтальной акустки.
Способ третий. Изготавливаем место изгиба, пользуясь плотной бумагой или фольгой. Далее как обычно. Бумага остается внутри. Кстати, иногда можно пойти на сделку с совестью и пойти простым путем: купить алюминиевую гофру в магазине и оклеить ее стекломатом. Аэродинамика у нее внутри не самая лучшая, но это можно компенсировать, увеличив диаметр. Для большинства моторов 100мм гофры на впуск и 60мм на выхлоп хватает за глаза. Учтите, что были случаи, когда гофра расплавлялась внутри стеклопластиковой трубы. Тем не менее этот способ как нельзя лучше подходит для подвода холодного воздуха к тормозам.
Примечание. Длина всех колен коллектора должна быть одинакова. На моторах 1.5-2.0 литра это примерно 250-300 мм на впуске. На выпуске (если рискнете изготовить выпускной коллектор) все зависит от мотора, его рабочих оборотов и т.д. Также не стоит пренебрегать расстоянием до резонатора. Формулы для рассчетов есть в инете. Пользуясь этими тремя способами можно по частям изготовить трубу любой длины и формы.
Конструирование выхлопных систем можно начинать от оконечной части коллекторов. Соединение коллектора и средней части должно быть подвижным, так как поперечное расположение двигателя в сочетании с податливыми опорами силового агрегата передают на выпусную систему знакопеременные изгибающие усилия. Из-за этого часто происходит разрушение соединения «коллектор (приемная труба)/средняя часть глушителя». Чтобы этого избежать, нужно применять либо соединение с графитовым кольцом, болтами и пружинами, либо гибкий рукав («гофру»).
Существует множество вариантов глушителей. Вот некоторые важные особенности: объем глушителя влияет на степень снижения шума. Чем он больше, тем эффективнее гасится шум. Осмотрев машину снизу, скорее всего Вы увидите огромную пустую нишу в заднем свесе кузова, где одиноко подвешено на ремешках тщедушное тельце глушителя. Так что объем глушителя можно нарастить)))
Низкочастотное звучание глушителя достигается не только за счет прямой трубы внутри, но и из-за резкого увеличения сечения выпускной трубы после выхода из глушителя. Синтетическое волокно внутри глушителя служит для подавления высокочастотных шумов.
Классический прямоточный глушитель. Если Вас не интересуют «звуковые» характеристики глушителя, советую остановиться на нем.
Варианты на тему «рычащих» глушителей. Играя обьемом, размерами A, B и C можно добится различных «голосов» глушителя. Это довольно-таки нетрудно, а если еще почитать литературу по конструированию корпусов сабвуферов, то можно добиться интересных результатов. Можно получить практически бесшумный на малых и высоких оборотах и ревущий на средних оборотах глушитель. Можно добиться такого звука, что сигнализации на машинах срабатывают в радиусе 50 метров (проверено).
Для этой работы нам потребуется :
1. две трубы:
1. диаметр входной трубы глушителя (стандартная);
2. диаметр d20 см, длина 1м;
2. старый глушитель ВАЗ 2109.
» Разбираем старый глушитель. Вырезаем стенки, вытаскиваем внутренности (см.рис.1.).
» Берем трубу 1.1., в том месте, где она будет в глушителе сверлим отверстия (см.рис.2.).
» Со стороны указанной стрелкой (см.рис.3.) навариваем на нее трубу 1.2., используя металлическую пластину.
» Эту конструкцию помещаем внутрь корпуса старого глушителя, и завариваем его с обеих сторон (рис.4.)
» Оборачиваем глушитель теплостойкой изоляционной плитой (напр. паронит).
» Оборачиваем глушитель листом нержавейки с нахлестом 5см на каждом торце и 5см по длине. Нержавейку можно купить на рынке. (рис.5.)
» Заворачиваем боковины и вальцуем стык. (рис.6)
» Привариваем уши для держателей и монтируем глушитель на место.
Статья взята из журнала «Тюнинг» Санкт-Петербург
ТАК ДАВАЙТЕ ДЛЯ НАЧАЛА РАЗБЕРЕМСЯ, ГДЕ ЖЕ ЛЕЖИТ ЭТА ДОБАВОЧНАЯ МОЩНОСТЬ. И ПОЧЕМУ ВЫПУСКНОЙ ТРАКТ ВЛИЯЕТ НА РАБОТУ МОТОРА.
Рис. 1
ТЕПЕРЬ, НАВЕРНОЕ, СЛЕДУЕТ ПРЕДСТАВИТЬ СЕБЕ, КАКИМ ОБРАЗОМ ЗВУК ГАСИТСЯ В ГЛУШИТЕЛЕ.
Акустические волны (шум) несут в себе энергию, которая возбуждает наш слух. Задача глушителя состоит в том, чтобы энергию колебаний перевести в тепловую. По способу работы глушители надо разделить начетыре группы. Это ограничители, отражатели, резонаторы и поглотители.
В корпусе глушителя организуется большое количество акустических зеркал, от которых звуковые волны отражаются. Известно, что при каждом отражении часть энергии теряется, тратится на нагрев зеркала. Если устроить для звука целый лабиринт из зеркал, то в конце концов мы рассеем почти всю энергию и наружу выйдет весьма ослабленный звук. По такому принципу строятся пистолетные глушители. Значительно лучшая конструкция, однако так как в недрах корпуса мы заставим также газовый поток менять направление, то все равно создадим некоторое сопротивление выхлопным газам. Такая конструкция чаще всего применяется в оконечных глушителях стандартных систем.
Глушители резонаторного типа используют замкнутые полости, расположенные рядом с трубопроводом и соединенные с ним рядом отверстий. Часто в одном корпусе бывает два не равных объема, разделенных глухой перегородкой. Каждое отверстие вместе с замкнутой полостью является резонатором, возбуждающим колебания собственной частоты. Условия распространения резонансной частоты резко меняются, и она эффективно гасится вследствие трения частиц газа в отверстии. Такие глушители эффективно в малых размерах гасят низкие частоты и применяются в основном в качестве предварительных, первых в выпускных системах. Существенного сопротивления потоку не оказывают, т.к. сечение не уменьшают.
Способ работы поглотителей заключается в поглощении акустических волн неким пористым материалом. Если мы звук направим, например, в стекловату, то он вызовет колебания волокон ваты и трение волокон друг о друга. Таким образом, звуковые колебания будут преобразованы в тепло. Поглотите ли позволяют построить конструкцию глушителя без уменьшения сечения трубопровода и даже без изгибов, окружив трубу с прорезанными в ней отверстиями слоем поглощающего материала. Такой глушитель будет иметь минимально возможное сопротивление потоку, однако и хуже всего снижает шум. Надо сказать, что серийные выпускные системы используют в большинстве случаев различные комбинации всех приведенных способов. Глушителей в системе бывает два, а иногда и больше. Следует обратить внимание на особенность конструкций глушителей, которая в случае самостоятельного изготовления не позволяет достичь эффективного снижения шума, хотя кажется, что все сделано правильно. Если внутри глушителя у его стенок нет поглощающего материала, то источником звука становятся стенки корпуса. Многие замечали, что некоторые глушители имеют снаружи асбестовую обкладку, прижатую дополнительным листом фальшкорпуса. Это и есть та мера, которая позволит ограничить излучение через стенки и предотвратить нагрев соседних элементов автомобиля. Такая мера характерна для глушителей первого и второго типов. Есть еще одно обстоятельство, которое нельзя обойти вниманием в статье о тюнинге. Это тембр звука. Часто пожелания клиента к тюнинговой компании состоят в том, чтобы посредством замены глушителя добиться «благородного» звучания мотора. Надо заметить, что если требования к выпускной системе не распространяются дальше изменения «голоса», то за дача существенно упрощается. Можно сказать, что, вероятнее всего, для таких целей больше подходит глушитель поглотительного типа. Его объем, количество набивки, а также сама набивка определяют спектр частот, интенсивно поглощаемых. Практически любая мягкая набивка поглощает в большей степени высокочастотную составляющую, придавая бархатистость звуку. Глушители резонаторного типа гасят низкие частоты. Таким образом, варьируя размеры, содержимое и набор элементов, можно подобрать тембр звучания.
ТЕПЕРЬ МОЖНО ПЕРЕЙТИ К ВОПРОСУ,НАИБОЛЕЕ ПОПУЛЯРНОМУ И БОЛЕЕ СЛОЖНОМУ. КАКИМ ОБРАЗОМ ДВИГАТЕЛЬ БЛАГОДАРЯ НАСТРОЙКЕ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ МОЩНОСТЬ?
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.
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.
Второе важное обстоятельство состоит в том, что ударная волна несет в себе энергию. Чем выше энергия, тем большую полезную работу мы можем от нее 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.
Тут, 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 статьи мы решили, что будем добиваться максимальной мощности, то лучший в этом смысле вариант, 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 существенный выигрыш в мощности. См. рис. 3. 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 шумные 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.
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 настройки гораздо шире.
Во-вторых, у него на кратных частотах отрицательное влияние обратного перепада давления существенно ниже. Карбюратор на любое движение воздуха в диффузоре распыляет топливо. Поэтому для кратных частот характерно переобогащение смеси из-за того, что один и тот же объем воздуха сначала движется через карбюратор из камеры сгорания к фильтру, а затем в том же такте обратно. В случае электронной системы впрыска количество топлива может быть строго отрегулировано с помощью программы управления. Также программируемый угол опережения зажигания может помочь уменьшить на этих оборотах вредное влияние обратной волны, не говоря уже об управлении теми заслонками на выхлопе, которые уже упоминались.
И в-третьих, требование качественного приготовления смеси на низких оборотах диктует необходимость применять сужающееся сечение в карбюраторе, известное как диффузор, что создает дополнительное сопротивление потоку на высоких оборотах.
В заключение хочу сказать, что при кажущейся простоте установка другой, отличной от серийной выпускной системы, как бы она ни была похожа на то, что применяется в спорте, вовсе не гарантирует вашему автомобилю дополнительных лошадиных сил. Если у вас нет возможности провести настройки для вашего конкретного варианта мотора, то самый разумный путь состоит 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.