Постройка грамотной выпускной системы. /Часть 1. Теоретический расчет и проектирование/
Потянул меня чёрт лысый построить выхлопную систему.
Настоящий кастом. Не заезженный Фуджитсубо, Танабе или, боже упаси, китайский ибейный выпуск.
Для этого надо было узнать, каким образом рассчитывается выпускной тракт атмосферных 4-тактных двигателей.
Начал перелопачивать интернет. Думаю, в странах бывшего СССР всяких кулибиных много, кто-то точно задавался этим вопросом! Разочаровался. Перелопатив кучу авто-форумов я не нашел ничего полезного. Отрывки разных формул, которые противоречат друг другу, формулы, которые противоречат теории и море флуда! Бессмысленного отвратительного глупого флуда… Как оказалось, наши «кулибины» на просторах инета только пи%деть горазды.
Ну ладно. Где наши не могут — европейцы или американцы помогут. Начал искать на англоязычных ресурсах.
Практически сразу же нашел парочку сайтов о выпуске и других автомобильных системах, где всё написано правильно, грамотно, понятно, с графиками и иллюстрациями.
В частности, очень понравился сайт одного человека, который несколько лет изучал вопрос постройки кастом выпусков для своих проектов (хотроды) и даже создавал однажды выпуск вместе с одной американской конторой по созданию выхлопных систем. На сайте он собрал в одном месте всю необходимую информацию, за что ему хочется сказать «спасибо!».
После этого я собрал все необходимые данные по своему SR20DE, а именно диаметр цилиндров, ход поршней, фазы газораспределения.
Пока что я никакой конкретной информации по проектированию выпуска говорить не стану. Хочу построить свою систему, проверить ее на практике и, если будет позитивный результат, уже тогда с уверенностью утверждать, что данная теория работает и расчеты верны.
Основное преимущество этой теории — возможность перемещать планку крутящего момента относительно оборотов двигателя.
Вначале хотел с помощью нового выпуска сместить планку крутящего момента ближе к средним оборотам (3600-4000). Почему? Потому что я строю не драг-корчЪ, а машину для собственного удовольствия. На высоких оборотах я езжу два раза в год, а на средних довольно часто. Вот поэтому хочется сместить планку момента поближе к «рабочей зоне».
Но это потребовало бы полную переделку выпуска, то есть создание полностью нового выпуска начиная с коллектора и до конца.
А тут вступает в силу второй момент: я хочу эту систему создать полностью своими руками! А без опыта сварить правильный коллектор с плавными изгибами нереально.
Поэтому я решил плясать от того, что есть, а именно — выпускной коллектор от 100nx GTi.
По параметрам он отлично вписывается для создания пика крутящего момента в районе 4300 об/мин. Так что остальная часть тракта тоже будет рассчитана на обороты 4300. Вся система должна работать, как одно целое. Только тогда можно добиться эффективности близкой к 100%.
Короче, вот результаты моих расчетов (они могут в процессе немного корректироваться, но концепция не изменится) /см. рисунок/ :
Первичные трубы: диаметр 35 мм, длина 381 мм (Коллектор 100нх. Эти параметры меняться не будут точно.)
Вторичные трубы: диаметр 46.23 мм, длина 711.2 мм
Коллектор: длина 139.09 мм
Приемная труба: диаметр 47,35 мм, длина 1039,47 мм.
После всего этого будет резонатор и в самом конце глушитель.
Поскольку труб с внутренним диаметром 46,23 и 47,35 мм нет, а есть стандартный ряд размерностей труб, то планирую использовать трубы из полированной нержавейки 50,8х1,5 (50,8 — внешний диаметр (внутренний получается 47,8мм), 1,5 — толщина стенок), колена 90 градусов той же размерности.
С таким раскладом я смогу использовать те резонатор и глушитель, которые сейчас установлены.
Вот пока что как-то так получилось по мат.части… Результат более, чем недели поисков, размышлений, подсчетов…
П.С. Как писал выше, ссылочку на американского дядьку на дам, пока не проверю все на своей шкуре. Кому не терпится — вот литература, из которой всё было взято изначально «Scientific Design of Exhaust and Intake Systems» Philip H. Smith and John C. Morrison
Управляемый активный выхлоп. Мобильные приложения для настройки выхлопной системы
Одна из самых интересных и легко поддающаяся тюнингу систем в машине — выхлопная. Сегодня мы узнаем, как можно разнообразить и придать брутальности звуку выхлопа в вашей тачке за небольшие деньги. Поехали!
Активный выхлоп
Активный выхлоп подразумевает карбоновые динамики в специальных бочках, которые часто называют пушками. Они устанавливаются в любое свободное место под автомобилем. Один из самых популярных способов, контроля этой системой — установка управляемой заслонки. Не в последнюю очередь он заслужил свою популярность из-за его стоимости — это самый экономичный способ тюнинга выхлопной системы. Заслонка позволяет вернуть стоковый звук, когда вам это необходимо с помощью пульта или мобильного приложения
A.S.E.S — система активного выхлопа для автомобилей.
Самая популярная система для этих целей — Active sound exhaust system (A. S. E. S.). С её помощью можно кардинально улучшить звуковые параметры выхлопной системы и настроить её тональность, как у лучших спорткаров планеты. Удовольствие в виде глубокого, рычащего баса начинается от 30 000 рублей и заканчивается в районе 500 000 (на самом деле можно дойти и до 2 млн при использовании титана и карбона). Такие системы стоят в стоке у многих автомобилей премиум-сегмента — им не нужно имитировать звуки мощного и объемного двигателя.
Основными компонентами системы являются генератор и блок управления. Первый следит за оборотами двигателя и синхронизирует звук, корректируя его исходят из количества онных в реальном времени. Второй собственно воспроизводит выбранный профиль в виде звукового файла (их действительно записывают с реальных автомобилей — не синтезируют). Обычно имитируют двигатели V6 или V8 — у них приятный глубокий звук, но установить A.S.E.S. можно только при наличии системы CAN BUS
Во всех высокотехнологичных системах современного автомобиля применяется CAN-протокол для связи ЭБУ с дополнительными устройствами и контроллерами исполнительных механизмов и различных систем безопасности. В некоторых автомобилях CAN связывает IMMO, приборные панели, SRS блоки и т. д.
Управление через брелок
Некоторые системы управляются через отдельный брелок. Как пример, набор Sound Booster Pro от германской фирмы Kufatec, которую многие могли видеть на автомобилях Mercedes Benz.
Управление через приложение
Мобильные приложения для управления выхлопной системой позволяют настраивать профили звука под ваше настроение или манеру езду. Для городской езды существует Comfort, для агрессивной — Sport (либо можно вручную настроить громкость) Плюсом таких приложений является то, что вы можете в любой момент отключить систему и ездить со стоковым звуком. Вакуумные заслонки, о которых мы писали выше так же может управляться через них. Для автомобилей BMW существует отдельное приложение для системы активного выхлопа:
Постройка грамотной выпускной системы. /Часть 2. Годы раздумий и постройка за 1 день/
Так вот, Я ЭТО СДЕЛАЛ! Выпуск SHAMAN-cust0ms 
Где-то полгода назад я решил, что пора это наконец-то сделать и проверить.
После этого последовали месяцы повторного глубокого изучения принципов постройки выпуска и поиск корректных калькуляторов для расчета.
Поделюсь с вами результатами своих долгих поисков.
1) A. Graham Bell — все книги. Обязательно к прочтению! Можно купить на Amazon.com, либо найти некоторые книги на Торрентах.
2) Калькуляторы от простых до сложных и от бесплатных до платных:
а) RS Motors постройка выхлопа для мотоциклов. Принцип похож.
б) Daihatsu Rally сложный калькулятор.
в) Wallace Racing сборник разных полезных калькуляторов.
г) horsepowercalculators.net платный калькулятор плюс два видео о расчете выпуска.
В двух словах смысл в следующем.
На высоких оборотах играет роль диаметр и длина первычных труб коллектора (от портов ГБЦ до соединения 4-2). На низких оборотах играет роль диаметр и длина первычных и вторичных друб (от портов ГБЦ до соединения 2-1).
Чем больше диаметр и чем меньше длина — тем большие обороты ДВС понадобятся чтоб выпуск заработал оптимально. И наоборот.
Перейдем к практике.
Много лет назад был установлен коллектор от 100nx GTI. Его изначально решил не трогать т.к. переделать коллектор трудно, затратно и в случае неудачи найти еще один такой очень проблемно.
Приемная труба от Primera P10 GT. Длина вторичных труб 190 мм, диаметр 44 мм. Решил доработать её.
Делать всё было решено с минимальным бюджетом.
Из материалов были использованы трубы фирмы Bosal, а именно прямая труба диаметром 48 мм и два уголка 90° диаметра 48 мм. Если нужны артикулы — могу поделиться каталогом. А также комплект новых оригинальных прокладок и китайская термолента.
Утро началось с прекрасного Железные розы — это нечто
Сняли приемную трубу. Отрезали фланец и начали плясать от него.
Отмерили и приварили к фланцу два уголка.
Потом доварили 30-сантиметровые куски трубы и приварили соединение 2-1.
Естественно, это заняло кучу времени потому что по 100 раз примерялось, прихватывалось, опять примерялось, гнулось, резалось, опять варилось и так по кругу.
К вечеру получился готовый продукт. Вторичные трубы диаметром 48 мм и длиной 770 мм.
Соединение 2-1 как раз перед стабилизатором.
Почистили и покрасили термокраской, чтоб швы не ржавели.
Потом установка выпуска на место.
И доработка среднего кронштейна (родной напрочь сгнил)
И да! Гофры нет и не будет. Решено от нее отказаться т.к. родные резиновые подвесы достаточно мягкие для гашения вибраций и у выхлопной системы по прежнему достаточно места для передвижения вперед-назад и в стороны, чтоб ничего не задевать и не создавать дополнительные вибрации.
Осталось заварить одну маленькую дырочку возле резонатора и поменять кусок трубы перед глушителем и выпуск полностью закончен.
Небольшое отступление — никогда не покупайте крашенную термоленту! Я купился на красивый внешний вид. А в результате краска выгорела буквально за час работы двигателя. При этом дико дымит и сволочь воняет.
А теперь к результату всех этих манипуляций.
Попомер говорит, что ощутимо прибавилось тяги на низких оборотах, начиная с 2500 об\мин, что сделало езду по городу намного комфортнее и динамичнее.
К сожалению, замеры на старом выпуске я сделать не мог т.к. за 1 день до запланированных тестов лопнул привод.
Тем не менее, для меня стало неожиданностью, что на высоких оборотах динамика не пострадала ни на процент. Я рассчитывал, что крутящий момент уйдет вниз и даст прибавку на низах за счет потери на верхах. А в результате разгон на верхах никак не изменился, что меня очень порадовало.
Так что рекомендую подобную конфигурацию для атмосферных моторов и езды на низких оборотах. Для высоких оборотов делайте коллектор 4-1.
UPDATE или учитесь на моих ошибках:
1) В части 2-1 трубы варить РАЗДЕЛЬНО! Иначе со временем в месте сварки двух параллельных труб шов начнет пропускать и хрен вы туда подлезете, чтоб заварить.
2) Гофру ставим обязательно! Хоть минимальную, но ставим! В идеале усиленную (interlock) и параллельно движению авто. Иначе привет вечная вибрация на определенных оборотах.
Дневник самодельщика
RezKit (Android)
Приложение RezKit — предназначено для расчета резонаторных глушителей для двухтактных двигателей.
Внимание! не стоит принимать расчеты приложения за «Гранит». все расчетные методики представленные в программе позиционируются как базовые, от которых предполагается отталкиваться при подборе резонатора. Подробное моделирование процессов в двигателе (это нужно для точных размеров резонаторов) это очень сложный процесс требующий учета многочисленных факторов, он настолько сложен, что даже такие гуру мотопрома как Honda после расчетов занимались перебором различных размеров выпускных резонаторов на стенде для поиска тех, которые работают, а вот базовые размеры они получали расчетами. Ввиду сложности происходящих внутри резонатора процессов на сегодняшний день нет методики, с помощью которой, можно было бы получить на 100% точные размеры резонатора. Для тех, кто не понимает, зачем именно двухтактному двигателю нужен резонатор в программе есть демонстрация, наглядно демонстрирующая принцип его действия.
Главное окно программы. 
Ввод исходных данных для расчетов 
Конечный результат 
О четвертой (Комплексной) методике по подробнее.
Дело в том, что если вы заметили то методики отечественных авторов не очень хорошо обоснованы и опираются в основном на полученные ими эмпирические данные, причем степень энтропии данных этих методик достаточно велика. Другое дело методика ирландского инженера (G.P.Blair). Там все гораздо более определенно, даже в местах, где функции основываются на эмпирических данных там по крайней мере видно для каких двигателей эти данные справедливы. Однако в его методе есть один существенный недостаток, он не подходит для низко форсированных моторов т.е. для дорожных мотоциклов советского производства он не подойдет. Комплексная методика объединяет в себе несколько различных методик. Например методика В.Войтенко хороша тем, что испытана на отечественных мотоциклах, но у нее есть существенный недостаток, так как за основу расчетов берется средняя скорость волны выхлопа, в то время как для разных моторов она разная. В тоже время методика G.P. Blair предлагает нам рассчитать скорость волны выхлопа по вполне научно обоснованным формулам, так почему бы и не воспользоваться такой возможностью. В методике В.Войтенко также предусмотрена некая неопределенность в размерах деталей выхлопного резонатора, в другом-же источнике говорится, что «Объем выхлопной системы должен превышать рабочий объем цилиндра в кратное 2 число раз» так почему бы и не воспользоваться этим советом для выбора размеров частей резонатора по методике В.Войтенко. Кажется вполне логичным, хотя принять это за «Гранит» без математического обоснования сложновато.
О программе:
Минимальная версия платформы: Android 2.2
Минимальное разрешение экрана 240×320,
Тестировалось на смартфонах:
ZTE V880E Экран: 480×800 Android 4.0.4
ZTE Blade Экран: 480×800 Android 2.3
У становка:
Для установки программы на телефон потребуется разрешить установку приложений из непроверенных источников.
Для этого идем в Настройки=>Безопасность там ставим галочку «Разрешить установку приложения не из Play маркета.»
Н овости версии 2.0
Теперь программа требует разрешение на доступ в интернет и на работу с SD картой устройства.
Это необходимо, так как в программе теперь присутствует возможность проверить наличие новой версии в Интернете. Также внутри программы появилась страничка где вы можете оставить свой комментарий или задать вопрос online. (Регистрация не требуется, просто введите имя.)
В методике №4 появилась возможность получить чертеж общего вида резонатора. Сохранить чертеж на SD карту можно просто нажав на него пальцем (мышкой), файлы чертежей будут расположены в «SD_CARD/RezKit/».
Выглядит примерно вот так: 
Также, пока только в методике №4 появился калькулятор фаз газораспределения, который позволяет получить углы фаз газораспределения расчетным методом, исходя из размеров кривошипно-шатунного механизма и высоты расположения окон газораспределения в цилиндре.
В одном из источников методик по расчету резонаторов я нашел такое утверждение : » Объем резонатора должен превышать рабочий объем цилиндра в кратное двум число раз, (2, 4, 6, 8, и т.д.)». С одной стороны вроде как в этом есть какая-то логика, с другой никаких математических объяснений этому утверждению я не нашел. Так что вам решать, следовать этому правилу или нет. Но в методике №4 я добавил возможность получить объем рассчитанного резонатора, на этапе ввода данных его можно увидеть, только после того как все данные введены и вы изменяете размеры отдельных частей резонатора при помощи ползунков, и если суммарная длинна всех элементов резонатора составит 100%. Также объем резонатора отображается на экране результата.
Ну вот вроде пока что и все..
В нимание! Если у вас нет Android устройства, а программу посмотреть хочется, идем сюда и смотрим как это сделать.
О вводе данных в программу:
Объем двигателя: единица измерения — сантиметр кубический.
Внимание! Если у вас двигатель многоцилиндровый, то резонатор рассчитывается на каждый цилиндр отдельно, поэтому следует указывать объём одного цилиндра.
Мощность двигателя: единица измерения киловатт.
Для перевода лошадиных сил в киловатты вы можете воспользоваться встроенным конвертером (кнопка л.с.).
В расчетах используется мощность двигателя указанная производителем, как максимальная для данного типа двигателя.
Внимание! Если у вас двигатель многоцилиндровый, тогда мощность двигателя нужно разделить на количество цилиндров.
Обороты двигателя: единица измерения обороты в минуту.
Для расчетов лучше использовать обороты на которых двигатель выдает максимальный крутящий момент.
Угол фазы выхлопа: Измеряется в градусах поворота коленчатого вал. Это угол, на который проворачивается коленчатый вал с момента открытия выпускных окон поршнем, до момента их полного закрытия. В демонстрации эта фаза длится с 9 по 29 кадр.
Угол фазы продувки, также измерятся в градусах поворота коленчатого вал. Только на этот раз измерять нужно угол на котором остаются открытыми продувочные окна, через которые топливная смесь поступает из кривошипно шатунной камеры в над поршневое пространство. В демонстрации эта фаза длится с 12 по 26 кадр.
К сожалению на для каждого двигателя можно найти угол фазы выхлопа и продувки в справочной документации, не говоря уже о том что, при форсировании и доработке двигателей эти углы изменяются, поэтому предлагаю наиболее простой способ измерения этих параметров. Нужно закрепить транспортир на генераторе, так чтобы его центр совпал с осью вращения двигателя. На коленвалу закрепить стрелку указатель угла. Аккуратно проворачивая коленвал снять показания транспортира.
Площадь выхлопных окон: единица измерения миллиметр квадратный.
Суммарная площадь всех выхлопных окон. Подсчитать ее бывает не так уж и просто, особенно когда окна сложной формы. В таких случаях рекомендую перенести изображение окон на бумагу а уже там допытаться разделить их на простые геометрические фигуры и подсчитать их суммарную площадь. Для переноса изображения на бумагу, можно воспользоваться обычным карандашом, перекрыв выпускные окна листом бумаги изнутри цилиндра снаружи обвести их по контуру. Этот метод подходит только тогда, когда гильза вынута из рубашки цилиндра или выпускной канал имеет прямую форму. В других случая можно воспользоваться баллончиком с краской вместо карандаша, так получится даже точнее, главное не переборщить с краской. После извлечения отпечатка деталь нужно промыть растворителем, пока краска не засохла.
Диаметр выхлопного патрубка: единица измерения миллиметр.
Измерятся конечно же внутренний диаметр выхлопного патрубка. исходя из того, что выхлопной патрубок имеет одинаковый на всем протяжении внутренний диаметр.
Скорость волны выхлопа: единица измерения метр в минуту.
Этот параметр зависит от многих факторов, самый основной из которых это температура газов. которая в свою очередь меняется в зависимости от параметров двигателя. Но есть и другие факторы влияющие на скорость движения волны выхлопа. Рассчитать эту скорость достаточно сложно, поэтому во многих методиках принята определенная величина (33 360 м/мин).
Резонатор Гельмгольца, четвертьволновый резонатор
Резонатор Гельмгольца или четвертьволновый резонатор (j-pipe), используется для удаления резонансных частот в выхлопной системе автомобиля. Для расчета укажите частоту в Гц, при которой возникает резонансная частоты в салоне автомобиля, так же ее можно вычислить математическим путем, для этого перейдите в раздел расчета резонансной частоты.
Отказ от ответственности
Все калькуляторы и расчеты размещены исключительно в ознакомительных целях.
Администрация не несет ответственности за правильность результата.
Privacy Overview
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. These cookies ensure basic functionalities and security features of the website, anonymously.
| Cookie | Duration | Description |
|---|---|---|
| cookielawinfo-checbox-analytics | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category «Analytics». |
| cookielawinfo-checbox-functional | 11 months | The cookie is set by GDPR cookie consent to record the user consent for the cookies in the category «Functional». |
| cookielawinfo-checbox-others | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category «Other. |
| cookielawinfo-checkbox-necessary | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookies is used to store the user consent for the cookies in the category «Necessary». |
| cookielawinfo-checkbox-performance | 11 months | This cookie is set by GDPR Cookie Consent plugin. The cookie is used to store the user consent for the cookies in the category «Performance». |
| viewed_cookie_policy | 11 months | The cookie is set by the GDPR Cookie Consent plugin and is used to store whether or not user has consented to the use of cookies. It does not store any personal data. |
Functional cookies help to perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collect feedbacks, and other third-party features.
Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.
Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.
Advertisement cookies are used to provide visitors with relevant ads and marketing campaigns. These cookies track visitors across websites and collect information to provide customized ads.
Other uncategorized cookies are those that are being analyzed and have not been classified into a category as yet.