Принцип работы глушителя мотоцикла
Как устроен глушитель мотоцикла?
Мотоциклетный выхлоп – это сложная конструкция. Чем современнее модель, тем более она замысловата. При этом работа большинства опций напрямую связана с электрикой. К примеру, если вынуть чип, то «железный конь» может вовсе не завестись, а просто мигнуть лампочкой. Мы остановимся на том, как устроен глушитель мотоцикла, его принцип работы и параметры. Благодаря данной информации можно разобраться быстров причине поломки, изменение звука работающего двигателя.
Современные модели мотоциклов оснащаются звукопоглощающими или резонаторными глушителями. В редких вариантах можно встретить комбинированную систему. Чаще всего устанавливают резонаторные глушители. Однако любители грохочущего звука предпочитают звукопоглощающие виды, изготовленные из нержавейки или алюминия. Они отличаются также эстетичным внешним видом и улучшают «дыхание». Модели из других материалов стоят дороже.
Титановые глушители зарекомендовали себя, как особо прочные. Поэтому их выбирают любители активной езды. Установка такого вида помогает свести к минимуму возможность повреждения глушителя при столкновении с асфальтовым покрытием.
Как работает выхлоп?
Главная обязанность – обеспечение отвода и охлаждения воздуха так, чтобы отраженный газ возвращался обратно к выпуску до его открытия. Однако некоторые забывают об этом, акцентируя внимание только на качестве звука. Так, глушитель еще и:
В идеале выхлоп работает так:
Для эффективного и быстрого охлаждения газов они должны расшириться. Для этого объем системы выхлопа должен быть значительно больше объема цилиндра.
По правилам, длина впускного тракта рассчитана так, чтобы отраженный газ направился обратно четко к раскрытию клапана. В этом случае наполняемость цилиндра становится больше, благодаря чему увеличивается мощность мотоцикла. Отраженные волны, возвращаясь к новому выпуску, способствуют удалению отработанного газа.
Если же газ вернется к клапану, пока тот еще закрыт, то он при открытии направит часть волн назад.
Гашение пламени, охлаждение газов и отведение их в заднюю часть мотоцикла
Это вторая по важности функция выхлопа, защищающая преимущественно водителя, а не сам аппарат. Без глушителя мотоцикл заводить категорически не рекомендуется, потому что из трубы вылетает пламя, которое может нанести непоправимый вред.
Горячий газ обязательно нужно остужать – это и делают трубы. Для того, чтобы дым и разгоряченный воздух не доставляли водителю неудобств, труба выведена в хвостовую часть аппарата. Наиболее оптимальное расположение выхлопа – когда трубы не направлены на чувствительные детали мотоцикла. Некоторые забывают про это, из-за чего опаляются кофры или другие пластиковые части.
Экологичность
В настоящее время большое внимание уделяется экологии. Поэтому современные модели оснащены сложными выхлопными системами с катализаторами и фильтрами.
Снижение уровня шума
Это не такая важная опция, но без нее никуда. При правильной настройке выхлопа мотоцикл издает бархатистое «урчание», которое так любят пилоты. Однако звук – это не цель при разработке, а только сопутствующая характеристика.
Высокий грубый тон выхлопа не нравится никому – пониженный тембр куда приятнее на слух. По этой причине многие водители гонятся за красивыми урчащими звуками, а после установки такого выхлопа узнают, что дополнительно увеличили мощность своего железного коня. Хорошо настроенный и исправный выхлоп способен улучшить характеристики мотоцикла.
Форма и длина
Как говорилось выше, объем трубы выхлопа должен быть больше, чем объем цилиндра. Поэтому от короткой трубы будет меньше эффекта, чем от длинной. К тому же, раскаленный газ из короткой системы будет опасен для пилота.
Формы конструкции должны быть округлыми. На острых углах начнет замедляться движение воздуха, из-за чего места изгибов будут раскаляться, в результате чего со временем появится трещина.
Конфигурация выхлопа тоже относится к форме – это выходящие из цилиндров трубы. Их может быть разное количество:
Это зависит от самого мотора. На двухтактные аппараты обычно ставят по отдельной трубе на цилиндр. Тогда объем выхлопа так сильно превосходит объем двигателя, что волны воздуха могут достаточно расширяться на выпуске для полного охлаждения.
Выпускной коллектор
На сленге мотоциклистов он называется «коленом» из-за схожего изгиба.
Наиболее популярная система конфигурации – 4 в 1. То есть, коллектор имеет 4 выхода на цилиндр, соединяющихся в единый и выходящих к глушителю. Подходит для езды на больших оборотах, и поэтому ее часто выбирают мотоспортсмены.
Эта система чаще всего изготавливается из нержавеющей стали, потому что принимает первую волну разгоряченного воздуха. Если же она сделана, к примеру, из чугуна, то образовываемый после выключения мотора конденсат способен привести к коррозии. Нержавейка же этого не боится, плюс она довольно долговечная.
В некоторых случаях коллекторы делают из керамики. Однако это пользуется спросом преимущественно у профессиональных пилотов, так как данный материал хорош лишь тем, что у него сравнительно маленький вес. Основной минус – крайне быстро изнашивается.
Диффузор
Находится между глушителем и коллектором. В диффузоре горячий воздух расширяется для охлаждения перед выходом из трубы.
Глушитель
Та самая часть, которая способна менять тембр выхлопа. Именно ее пилоты переустанавливают, когда хотят изменить звучание.
Внутрь глушителя могут устанавливаться разные примочки. Чаще всего встречаются:
Некоторые мотоциклы позволяют открывать и закрывать заслонки с помощью кнопки на руле. Это помогает изменять звуки и выхлоп по ситуации. Наиболее известная марка такой системы – Dr. Jekill & Mr. Hyde, которую можно поставить на многие аппараты.
Рассматривая, как устроен глушитель мотоцикла, нельзя не упомянуть про мощностной клапан. Он распределяет отраженные волны воздушного потока. Это необходимо, чтобы газ не добрался до выпускного клапана, когда тот закрывается. Клапан пропускает лишь волны, наполняющие цилиндр и избавляющие его от переработанного воздуха. Чаще всего при изготовлении используют: титан, алюминий, карбон, нержавейка.
Глушитель для мотоциклов
Виды глушителей
Рев спортивных мотоциклов многие связывают с глушителем. И считают, что начинка глушителя может понизить мощность машины. Но это не так. При замене или переделывании глушителя теряется лишь незначительное количество лошадиных сил.
Существует глушитель впуска и выпуска шума. И научные исследования доказали, что если правильно подобрать основные элементы, можно улучшить наполнение цилиндра. Подобные глушители называют резонансными.
Подавлением шума занимается часть глушителя, находящаяся за первой перегородкой, и состоит она из акустического фильтра. Эти фильтры на спортивных мотоциклах выполнены проще, так как в спортивной мототехнике допускается уровень шума более высокий.
Решая переделать глушитель, нужно помнить следующее. Иногда при улучшении одной детали приходится жертвовать качеством другой. Ни у кого еще не получалось создать универсальный мотоцикл.
Производители рекомендуют использовать заводские глушители для мотоцикла. Полость глушителя покрывается нагаром, который может закрыть каналы акустического фильтра. Поэтому полость устройства нужно регулярно очищать. Образовавшийся нагар препятствует выходу отработавших газов, и снижается мощность двигателя. После каждых пяти-десяти тысяч километров глушители нужно очищать.
Оригинальные глушители достаточно тихие и хорошие. Недостатком их можно считать их тяжелый вес и размеры. Недостатком многие считают и их высокую цену. Глушители производятся многими фирмами, и можно при желании воспользоваться неродным глушителем. Чаще всего это открытые глушители. В них выхлопные газы выходят из двигателя без каких-либо препятствий. Но они создают много шума.
Любителям громкого рева мотоциклов можно приобрести самый дешевый глушитель, который и не глушит ничего. Но если рев мотоцикла вас не устраивает, тогда покупать придется дорогой вариант.
Такие глушители отличаются дизайном и материалом изготовления. Их четыре вида:
Каждый вид глушителя имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому выбирать нужно самим.
Прямоточный глушитель своими руками
Купить прямоточный глушитель можно в любых специализированных магазинах. Обычно ими интересуются молодые мотоциклисты, которые мечтают о высоких скоростях. Но настоящие байкеры не подкупаются наклейками известных брендов. Они все необходимое делают своими руками.
Если появилось желание войти в мир для настоящих мужчин, нужно изготовить прямоточный глушитель своими руками. При езде с нормальной скоростью его шум не будет отличаться от других мотоциклов. Но с повышением скорости проявляется характерный рокот мотора.
Что для этого нужно сделать?
Зачем нужен мотоциклистам прямоток на мотоцикл
Система выпуска выхлопных газов предназначена для выполнения нескольких задач. Отводятся выхлопные газы. Выпуск выхлопных газов лучше наполняет цилиндры двигателя. И тушит шумы. Отработанная смесь вылетает из цилиндров с очень высокой скоростью и поэтому создается громкий шум. Именно глушитель уменьшает шумы выхлопных газов за счет устроенных в нем препятствий.
Прямоточный глушитель просто не имеет перегородок, которые уменьшают шум. В этом случае выхлопные газы выходят без препятствий, и повышается мощность двигателя. Поэтому шум на таких мотоциклах подобен реву.
Прямоточный глушитель или прямоток на мотоцикл издает своеобразный рев двигателя и не многими людьми принимается. Считается, что мотоциклы с таким глушителем мешают людям и загрязняют атмосферу.
Мотоциклисты, пропагандирующие спокойную езду по городу, не принимают прямоточные глушители. Но опытные байкеры уверены, что прямоток – это не только пассивная безопасность, но даже активная, на дорогах. Чем? Тем, что можно обозначить свое местонахождение в потоке машин.
Иногда трудно даже сигналом или фарами показать некоторым водителям, что ты находишься рядом. И только рев глушителя помогает это сделать. И случается, что звук глушителя останавливает водителя от беспечного маневра, который мог бы повлечь за собой аварию.
Принцип работы глушителя мотоцикла
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.