|
Особенности дизайна выпускных систем Дизайн выпуска - это одна из областей тюнинга, где очень легко ошибиться, в тоже время, если все сделать правильно то и прибавка мощности получится ощутимая. При дизайне выпускной системы нужно учитывать множество факторов. Различные комплексные придумки могут прекрасно работать в одном случае и не идти на пользу в другом. Давайте поговорим об этом подробнее.
Одна из вещей, которую бы мне хотелось объяснить прежде чем мы углубимся в детали - это "обратное давление". Вы наверное уже слышали, что обратное давление важно для создания хорошего момента. Так вот - это не так. На самом дело обратное давление - это ваш враг. И Вам нужно иметь настолько низкое обратное давление, насколько это возможно. То что вам нужно делать - так это поддерживать скорость потока выхлопных газов, а это несколько другое, хотя в определенных случаях обратное давление тут пойдет на пользу. Задача стоит поддерживать скорость выхлопных газов максимально большим и при этом обраатное давление должно быть минимальным. Однако этого невозможно достичь в реальности.
Выпуск для автомобиля с турбиной
- Будет ли лучше сделать все трубы максимально большими? Или это отрицательно скажется на пиковой мощности и моменте?
- Какой диаметр труб следует использовать для мощности X? 2.5? 3? или 3.5 дюйма?
- Как сказывается на мощности сужение труб?
- Какой дизайн лучше всего подходит для турбового автомобиля?
- Как работает безкатализаторный выпуск в сравнении с выпуском, оснащенным высокпоточным катализатором?
Мы получаем такие вопросы каждый день. В основном спрашивают про диаметр труб. Мне конечно бы хотелось чтобы диаметр труб был единственным определяющим показателем, но к сожалению все не так просто. Диаметр труб после турбины - это всего лишь один из многих показателей.
Наверху вы видите дизайн выпускной системы для Subaru WRX.
Выпуск до турбины
Выпуск до сомой турбины имеет большее значение для обратного давление нежели остальная часть. Вам нужно получить как можно меньше сопротивления потоку чтобы достичь приемлемой пиковой мощности и обеспечить быструю раскрутку турбины. Поэтому следует уделить большее внимание выхлопным потокам до турбины.
Выпуск может иметь различный дизайн, чем-то он даже проще чем на автомобилях без турбины. Пока выхлопные газы не достигли турбины - сопротивление потоку должно быть минимальным - это принесет хорошие плоды. А сохранение тепла важнее, чем тюнинговый равнодлинный коллектор. Этот факт наверное объясняет почему мы получаем практически такие же результаты на штатном выпуске, как и на тюнинговых. Заводской коллектор обеспечивает доставку газов к турбине максимально коротким путем. Тюнинговые же коллекторы идут по более длинному пути и при этом теряется большее количество тепла. Многие из продуктов для тюнинга, которые мы видели, вообще имеют неудачный дизайн. Вообще хороший коллектор более важен, чем длина труб. Если все газы входят в одну трубу под разными углами - это будет вызывать турбуленцию, что очень плохо скажется на эффективности работы турбины. Коллектор должен быть достаточно длинным чтобы все переходы были очень плавными. Хороший коллекор тяжело сделать для WRX, так как уже сложно улучшить то, что сделали на заводе. А замена восходящей трубы наверняка потребует и замены коллектора.
Задача восходящей трубы собрать все газы и довести их до турбины. Лучший размер - это наименьший размер, который обеспечивает небольшое обратное давление. Задача обеспечить скорость газов максимально высокую и в тоже время не урезать поток сильно чтобы не срезать пиковую мощность. Так же неплохо для восходящей трубы иметь небольшой изгиб, чтобы предотвратить последствия при ращличных трещинах и прорывах прокладок. Восходящая труба до турбины имеет большую разницу по темпрературе с одного конца и с другого, поэтому не маловажным фактором является выбор материала из которого изготовлена сама труба. Металл как известно расширяется при нагреваении, и разные металлы делают это по разному. Это приводит к тому, что система хочет изогнуться, поскольку отдельные части "тянут" в разные стороны. Поэтому мы должны чем-то пожертвовать, такими жертвами обычно выступают прокладки. Еще одна проблема - это создание изгибов без трещин, стыков и закручиваний.
 Размещение турбины
С турбиной еще больше проблем, чем с коллеткором. Тут важен не только дизайн выхода из турбины, который подходит. Но это все-таки один из основных факторов.
Именно дизайн и размер выпуска из турбины оказывает наибольшее значение на раскручиваемость и мощность. Тут важно найти правильный баланс между быстрой раскруткой и пиковой мощностью. Если диаметр слишком большой, то у Вас заметно увеличтся турбояма (лаг). А через маленькое отверстие Вы можете пропустить только ограниченный объем газа за определенное время, а затем будут возникать неприятные эффекты. Кроме того, увеличение наддува также способствует увеличнию обратного давления до турбины. Конечно требумые характеристики разные для каждого автомобиля, на это влияют такие факторы как двигатель, обороты и нагрузки. Если Вы пытаетесь пропустить слишком много газа через маленькую трубу - это создает большое обратное давление. Это не только не способствует пиковой мощности, но может привести к тому что двигатель получит выхлопные газы обратно внутрь, к тому же больше шансов, что появится детонация.
Если же Вы выберете слишком большой диаметр, то турбине нужно будет много времени на раскрутку, что плохо скажется на моменте. Для хорошего момента Вам нужно обеспечить максимально быструю раскрутку турбины. Далее, кому вообще важен размер турбины и та теоритическая мощность турбины, которую Вы можете с нее получить, если Вы никогда ее не раскручиваете? А к тому же, она замедляется при каждом переключении передач. Я слышал что WRX может ехать четверть мили за 11 секунд, а в реальной жизни едет за 14, из-за несоотвествия деталей. Так что больше - это не всегда лучше.
Выпуск после турбины
Основная задача выпуска после турбины - это как можно меньшее обратное давление. На обратное давление оказывают влияние множество факторов.
Турбуленция - один из основных факторов. Когда газы закручиваются и сталкиваются между собой, то это создает большее обратное давление, чем правильно сбалансированная система. Чем более плавные и прямые трубы используются - тем лучше это для потока газа проходящего через определенный диаметр. Различные углы и изменения диаметра труб должны по возможности избегаться.
 Методы объединения потоков от перепускного клапана (wastegate) и основного потока - тоже оказывают заметное влияние/ Во время их сливание происходит столкновение газов и это плохо сказывается на скорости потока. Идеальным решение для гоночного автомобиля следует видимо считать выпуск после перепускного клапана сразу в атмосферу, но для обычной гражданской машины это вряд ли будет приемлимым вариантом. Поэтому на обычной машине эти два потока приходится объединять и пропускать через катализатор и глушитель. Поэтому для нисходящей трубы тоже немаловажным фактором является дизайн. Обычная заводская труба очень проста по конструкции и дает только одно преимущество - это цена. Газы выходящие после перепускного клапана попадают сразу на выход турбины, что соотвественно создает турбуленцию в самой критической точке и сокращает поток. Поэтому этот метод нельзя назвать подходящим если вы пытаетесь добиться хорошей мощности. Через специальное отверстие, типа воронка (bell mouth). Этот метод обеспечивает более плавный вход газов и в принципе он не слишком сложен. Наилучшее результаты нам удавалось получить именно с нисходящей трубой этого типа. Получается достаточно хорошая отдача при увеличении наддува и есть куда поставить кислородный датчик. Заметим что именно с таким дизайном бывает меньше всего проблем. Раздельная воронка. Отличается от предыдушего метода тем, что добавляется специальный разделитель, это требует отдельно стоящего перепускного клапана. Соотвественно стоимость системы увеличивается. Мне больше нравятся более простые конструкции. Вообще отдельный перепускной клапан позволяет приблизить картину к идеальной, когда газы после клапана не сразу попадают в общий поток, а заметно позже. Но это снижает надежность системы, так как у Вас появляется больше элементов, а температурная разница весьма заметна, то такая систем может просто треснуть. Конечно можно поставить гибкие или расширяющиеся трубы но это еще больше усложнит систему. Да и настроить такую систему сложнее чем предыдущий вариаант.
К примену у меня на практике был случай когда разделитель не позволял перепускному клапану открываться на полную мощность или не позволял открываться вообще. Это соотвествеено могло привести к бесконтрольной работе турбины, конечно проблему быстро исправили, но все-таки чем меньше возможностей для неисправностей - тем лучше.
Сами трубы могут либо отливаться либо гнуться. Конечно литье дает больше возмоностей для создания правильной формы, но такие трубы могут весить очень много. Изгибание же имеет свои недостатки металл очень легко повредить, он может стать тонким в некоторых местах, к тому же неправильное изгибание может заметно повлиять на поток.
Сам глушитель не должен оказывать большое сопротивление потоку, в противном случае будет неважным какой дизайн имеет остальная часть системы. К счастью новые модели прямоточных глушителей прекрасно справляются со своей задачей.
Диаметр труб - безусловно тоже оказывает влияние, но повторюсь не этот параметр является решающим фактором. В большинстве случаев стандартных 2,5 дюйма достаточно для получения 300-350 л.с. без особых ограничений. 3-х дюймовый выпуск обеспечивает нормальный поток вплоть до 500-600 л.с. Конечно эти цифры предполагают что вся система сделана правильно. Сейчас предлагаются системы выпуска с диаметром труб 3.5 или даже 4 дюйма, стоит подумать нужно ли Вам такое. Пока вы не планируете больше 500 л.с. мы бы не рекомендовали установку труб более 3-х дюймов. Стоит однако заметить что при переходе с 2,5 дюйма на 3 и при правильном построении системы вы не только не потяряете в моменте, но даже наоборот автомобиль может получить более хорошие низы, за счет более быстрой раскрутки турбины, турбояма тоже уменьшится.
Наверное единственная причина при которой стоит воздержаться от перехода на 3 дюйма - это уровень шума (ну не считая стоимости конечно). Если Ваш автомобиль привликает излишне много внимания своим выпуском и Вы не слышите попутчиков или свою стерео систему, значит это уже почти спортивный выпуск. Мне например нравится такой звук, но часто бывает что просто хочется послушать радио. Ну и конечно же громкий выпуск вряд ли понравится вашим соседям.
АВТОР: SLONIM-RACING.CLAN.SU
| 
