Modyfikowanie własnych pojazdów stało się popularne od czasu wynalezienia pierwszego pojazdu. Każdy z nas nieustannie poszukuje czegoś, co sprawi, że nasze pojazdy staną się wyjątkowe i przykuwają wzrok na drodze. Ponieważ jeden konkretny produkt nie wystarczy, aby zaspokoić wszystkie potrzeby, Max Racing Exhaust oferujemy szeroką gamę produktów, dzięki którym możesz cieszyć się pasją modyfikowania i dostosowywania posiadanych pojazdów.
Układ wydechowy został zaprojektowany w celu ograniczenia zanieczyszczeń falami dźwiękowymi i kontroli emisji spalin silnika spalinowego (ICE). W tym okresie prowadzi się wiele badań i rozwoju, łącznie z nami, w celu zwiększenia wydajności silnika w każdym momencie. Chociaż układ wydechowy wymagał skomplikowanych projektów dla każdego zastosowania, jego podstawy nigdy się nie zmieniają: pochłaniają spalone gazy z zaworu wydechowego i uwalniają je do atmosfery, aby zapewnić prawidłowy przebieg cyklu spalania. Kluczową zmienną, która zmienia się w zależności od zastosowania, jest długość rury, średnica, promień zagięcia, objętość tłumika i konstrukcja wewnętrznej przegrody wpływające na wydajność.
Wybór odpowiedniego układu wydechowego może być mylący i czasochłonny. Choć większość użytkowników wybiera układ wydechowy kierując się wyłącznie dźwiękiem i wyglądem, należy pamiętać, że aby osiągnąć optymalne osiągi, należy dobrać odpowiedni wymiar rury do kombinacji silnika, a co najważniejsze – zakresu obrotów danej mocy. . Dlatego jeśli zależy Ci na wydajności, my, Max Racing Exhaust jesteśmy tutaj, aby zapewnić Ci rozwiązanie polegające na podstawowym zrozumieniu układu wydechowego i dokonaniu właściwych wyborów pasujących do następnego układu wydechowego Twojego pojazdu.
Aby uzyskać optymalną wydajność, konfiguracja układu wydechowego musi być dopasowana do układu dolotowego silnika, wielkości cylindrów i rozrządu wałka rozrządu. Elementy te należy dostroić razem jako zintegrowany system, aby uzyskać najlepszą wydajność szczytową w określonym zakresie obrotów. Jeśli jeden komponent zostanie zmodyfikowany, cała grupa komponentów musi zostać zwrócona, aby zrównoważyć maksymalną wydajność.
Zoptymalizowany układ wydechowy zapewnia równowagę ciśnień pomiędzy układem dolotowym i wydechowym silnika w danym zakresie obrotów. Przykład dla uliczny zawodnik, jeśli chcesz zoptymalizowanego momentu obrotowego w niskich i średnich zakresach (2,500–4,500 obr./min), aby uzyskać doskonałe przyspieszenie i jazdę po autostradzie wraz z przyzwoitą mocą w górnej części. Jednakże każdy projekt rury jest kompromisem. Na przykład, jeśli rura jest zaprojektowana tylko na dolny moment obrotowy, straci moc z najwyższej półki i odwrotnie. tymczasem za racersW silnikach o dużej pojemności i dużej mocy często projektuje się rurę zapewniającą najwyższą moc i obniżającą dolny moment obrotowy, dzięki czemu pojazd będzie łatwiejszy do startu, co skutkuje większym przyspieszeniem. Układ wydechowy jest skuteczny tylko w wąskim zakresie całego zakresu obrotów silnika, dlatego należy ustalić priorytety i pójść na kompromis, aby osiągnąć pożądane właściwości użytkowe. Do głównych elementów układu wydechowego zalicza się kolektor/kolektor wydechowy, katalizator, rezonator wydechowy i tłumik wydechowy. Średnica, długość i ogólna konfiguracja tych elementów będą miały duży wpływ na silnik.
Średnica rury wydechowej
Średnica rury jest jednym z kluczowych elementów zapewniających optymalizację osiągów pojazdu, ponieważ jej średnica określa objętość, przez którą przepływa, co ma duży wpływ na prędkość gazów spalinowych. Łącznie pojemność silnika, stopień sprężania, średnica zaworu, dane techniczne wałka rozrządu i zakres obrotów określają optymalną średnicę. Przeciwciśnienie spalin wzrośnie, jeśli średnica rury będzie zbyt mała. Przeciwciśnienie to opór przepływu powstający w układzie wydechowym. Wysokie przeciwciśnienie zwiększa straty pompowania silnika, co skutkuje zwiększonym ciśnieniem na tłoku podczas cyklu wydechowego.
Dodatkowo wysokie przeciwciśnienie zmniejsza przepływ spalin przy niskim wzniesieniu w okresie „przedmuchu”. Przedmuch to zjawisko rozprężania się gazów spalinowych, pomagające usunąć pozostałości spalania z cylindra i rozpoczynające się w momencie otwarcia zaworu wydechowego. Przedmuch odnosi się do wydajności usuwania pozostałości spalania z cylindra poprzez rozprężanie gazów spalinowych. Odmulanie rozpoczyna się w momencie otwarcia zaworu wydechowego i kończy się, gdy ciśnienie w cylindrze i w układzie wydechowym zrównają się. Stosowanie przedmuchu w celu usunięcia gazów spalinowych zmniejsza straty pompowania w silniku, ponieważ podczas cyklu wydechowego na tłok nakładane są mniejsze obciążenia fizyczne. Idealną sytuacją jest równowaga pomiędzy przeciwciśnieniem a prędkością gazów spalinowych. Zbyt duża średnica rury zmniejszy przeciwciśnienie, ale także zmniejszy prędkość, co skutkuje słabym dolnym momentem obrotowym.
Długość rury wydechowej
Długość rury zależy od zastosowania silnika (turystyczne, gorące ulice, wyścigi itp.) i zakresu obrotów. Długość rury reguluje bezwładność i dostrajanie fal, które określają wpływ oczyszczania na wytwarzanie energii. Przepłukiwanie wykorzystuje kolumnę szybko poruszających się gazów spalinowych (wychwytywanie bezwładnościowe) lub impuls energii naddźwiękowej (wychwytywanie fal), aby pomóc oczyścić cylinder z pozostałości spalania. Bezwładność i wychwytywanie fal również mogą pomóc w doprowadzeniu ładunku do cylindra. Podczas pracy silnika w układzie wydechowym powstają fale dodatnie i ujemne, które przemieszczają się tam i z powrotem na całej długości rury. Jeśli długość rury zostanie zoptymalizowana, fala ujemna dotrze do zaworu wydechowego w odpowiednim czasie w okresie nakładania się zaworów. Odpowiednio ustawiona w czasie fala ujemna zmniejszy ciśnienie na zaworze i pomoże usunąć gazy spalinowe z komory. Należy określić najważniejsze pasmo obrotów silnika, aby można było dopasować długość rury do właściwych obrotów, ponieważ czas trwania fal ciśnienia można regulować jedynie w celu ułatwienia usuwania spalin w wąskim zakresie obrotów. Dłuższa długość rury optymalizuje moc przy niskich obrotach, podczas gdy krótsza długość poprawia wydajność w górnej części.
Tłumik wydechowy
Układ wydechowy musi mieć wystarczającą objętość tłumika, aby utrzymać niskie ciśnienie wsteczne przy wysokich obrotach. Pojemność skokowa silnika, stopień sprężania, obroty i moc to czynniki decydujące o odpowiedniej objętości tłumika. Zazwyczaj objętość tłumika powinna być w przybliżeniu 10 razy większa od objętości cylindra, aby zapewnić odpowiednią moc przy wysokich obrotach. Należy jednak pamiętać, że wraz ze wzrostem mocy zwiększa się również objętość spalin. Przy zwiększonej objętości spalin należy również zwiększyć przepływ i objętość powietrza w tłumiku. Oznacza to, że silnik 96ci wytwarzający 100 koni mechanicznych generuje więcej gazów spalinowych niż podobny silnik wytwarzający jedynie 90 koni mechanicznych i wymaga większej wydajności tłumika w celu zoptymalizowania najwyższej mocy. Niestety duże tłumiki nie są estetyczne w silniku V8, dlatego zaprojektowanie układu wydechowego dla silników o dużej pojemności skokowej, który spełniałby zarówno wymagania estetyczne, jak i osiągi, stanowi wyzwanie.
Układy wydechowe „dwa do dwóch” wykorzystują dwa tłumiki, co pozwala na zwiększenie objętości tłumika. Takie konstrukcje można również zwykle dostrajać poprzez modyfikacje wewnętrznych przegród. Zwiększanie liczby i/lub rozmiaru otworów w przegrodach lub skracanie przegród zmniejsza przeciwciśnienie i może pomóc w uzyskaniu najwyższej mocy. Pamiętaj jednak, że zbyt duże zwiększenie przepływu może zabić dolny moment obrotowy. Dodatkowo przestrajalny system 2 w 1 oferuje dużą przewagę nad nieprzestrajalnym systemem kolektorów, zwłaszcza jeśli pojemność silnika jest duża.
wnioski
Chociaż większość kierowców kupuje układ wydechowy kierując się dźwiękiem i przyciągającym uwagę wyglądem, pamiętaj, że dla optymalnych osiągów najważniejsza jest średnica, długość i konstrukcja rury. Traktuj układ wydechowy jako integralną część silnika, którą należy dostroić do pojemności skokowej silnika, krzywki i układu dolotowego. Średnica rury wydechowej jest zwykle najważniejszym czynnikiem przy projektowaniu układu wydechowego, ponieważ wyznacza krzywą momentu obrotowego. Większa średnica poprawia moc najwyższej klasy kosztem momentu obrotowego w dolnej części. Zmiana długości rury przesuwa krzywą momentu obrotowego w górę lub w dół zakresu obrotów. Krótsza długość ogólnie poprawia moc w górnej części, podczas gdy dłuższa rura zwiększa moment obrotowy w dolnej części. Proste rury zazwyczaj poprawiają moc powyżej 4,000 obr./min, ale zmniejszają reakcję przepustnicy w dolnych zakresach obrotów. Wreszcie, jeśli kluczowy element lub specyfikacja, taka jak pojemność skokowa, krzywka, przewód dolotowy lub komora spalania, zostanie zmieniona, silnik może wymagać innej konstrukcji rur i powinien zostać zwrócony w celu uzyskania najlepszych osiągów.