Izpludes galva

[RKSport]

Doma ir uztaisit izpludes galvu, bet rodas domstarpibas ar vienu cilvēku.
Tad jūs varētu paskaidrot ka tad isti viņa būtu jataisa.


Kā viss vienkāršāk salucit šīs trubas lai viņas locijumu vietās nepaliktu ovalas un kadam jabūt trubu optimalam diametram ?

Motors ir 1,8l 8v.

[LISAIS13]

Zirneklis
Nedaudz vispārējas teorijas:

Izplūdes sistēmā mums ir darīšana nevis ar homogēnu gāžu plūsmu, bet gan ar to impulsiem un kā zināms jebkurš gāzes impulss sastāv no triecienviļņa kas iet pirmais un nes sevī maksimālu spiedienu, un … atmetot pārējo – negatīvais spiediens/retinājums noslēdz procesiju. Mūsu interese ir izmantot šo retinājumu ar mērķi iegūt lielāku griezes momentu no eksistējoša dzinēja.

Pirmais nepieciešamais priekšnoteikums cilindru piepildīšanai izmatojot degmaisījuma plūsmas triecienviļņi, ir pietiekami plašs vārstu pārsegums t.i. moments , kad abi vārsti (ieplūdes un izplūdes) ir vaļā vienlaikus. Stingri ņemot mūs interesē pat ne fāzes platums grādos, cik laiks kad abi vārsti ir vaļā. Pat bez īpašiem paskaidrojumiem ir skaidrs, ka palielinoties kloķvārpstas apgriezieniem vienlaicīgi samazinās minētais laiks. No tā izriet, ka skaņojot izplūdi darbam noteiktā apgriezienu diapazonā, par vienu no variējamiem parametriem kļūs pārseguma fāzes platums. Jo augstāki apgriezieni, jo platāka fāze ir nepieciešama. No prakses izriet, ka pārseguma fāze mazāka par 70 grādiem nenodrošinās cik necik pamanāmu efektu, savukārt sistēmām, kas uzskaņotas uz 6'000 rpm, fāzes platums sastāda 80-90 grādi.

Otrais priekšnoteikums ir nepieciešamība atgriezt gāžu plūsmas triecienvilni pie izplūdes vārsta. Daudzcilindru dzinējos to nav noteikti jāatgriež pie tā cilindra, kas viņu ģenerēja. Vēl jo vairāk, daudz izdevīgāk to atgriezt/izmantot nākamajā cilindrā. Tas balstās uz fakta, ka triecienviļņa izplatīšanās ātrums izplūdes caurulēs ir praktiski vienāds ar skaņas ātrumu. Lai veiksmīgi atgriezt vilni pie tā paša cilindra izplūdes vārsta piemēram pie 6'000 rmp, viļņa atstarotājam ir jāatrodas 3,30 metru attālumā. Ceļš, ko noies vilnis divu kloķvārpstas apgriezienu laikā pie šiem apgriezieniem, sastāda 6,60 m., t.i. distance līdz atstarotājam un atpakaļ. Par atstarotāju var kalpot gan daudzkārtīgs caurules šķērsgriezuma palielinājums, gan – optimālā gadījumā – caurules atvērums atmosfērā (tās gals). Vai arī pretēji – šķērsgriezuma straujš samazinājums konusa veidā, vai arī pavisam rupji – paplāksni ar atbilstoša diametra caurumu; rupji risinājumi cerams ka mūs neinteresē… Kā tas izriet no iepriekšminētā – priekš 4cilindru sistēmas, kas uzskaņota uz 6'000 apgriezieniem, var izskatīties kā četras no dzinēja galvas izplūdes logiem izejošas caurules (vēlams taisnas)- katra 3.30 m garumā. Tādai konstrukcijai ir vesels lērums trūkumu, piemēram: maz ticams, ka zem nelielas a/m kā Golfs, kura kopējais garums ir ap 3 m, vai Audi A6, kura garums nu jau ap 4,80 m, varēs izvietot tādu sistēmu. Arī klusinātājs būtu vēlams…Tad ir sekojošs risinājums – ievadīt visas četras caurules pietiekami lielā tvertnē, kuras akustiskās īpašības ir tuvas atmosfēriskām. No šīs tvertnes ir jāizvada nākamā caurule, kuras galā arī jābūt klusinātājam.

Īsāk sakot – šāda veida sistēma a/m lāga neder, kaut gan vienlaikus taisnības labad ir jāmin, ka uz sacīkšu divtaktu motociklu motoriem tā tomēr tiek lietota. Divtaktu dzinējam, kas strādā pie 12'000 rpm, cauruļu garums samazinās četras reizes un sastāda ap 0,70 m, kas ir pieņemams pat motociklam

Tomēr atgriezīsimies pie a/m dzinējiem. Samazināt izplūdes sistēmas ģeometriskos izmērus var, ja atstaroto triecienvilni izmantosim nākamajā cilindrā. Priekš četrcilindru dzinēja izplūdes fāze nākamajā cilindrā notiks pēc 180 pagrieziena grādiem (sešcilindru – 120grādi). Līdz ar to proporcionāli samazinās laika intervāls un vienlaicīgi ari no izplūdes logiem izejošās caurules kopējais garums, kas šajā gadījumā sastādīs 0,82 m. Standarta risinājums šajā gadījumā ir daudzu iekārotais “zirneklis”. Tā konstrukcija ir vienkārša – četras tā saucamās primārās caurules, kas tieši pievienotas pie dzinēja galvas, lēzeniem līkumiem liektas pakāpeniski tuvojās viena otrai nelielos leņķos un savienojās vienā sekundārā caurulē, kuras šķērsgriezums ir 2 līdz 3 reizes lielāks par primāro. Zirnekļa garums sistēmai uzskaņotai uz 6'000 rpm mums jau ir zināms – no vārstu ligzdas (galvas izplūdes loga) līdz savienojuma vietai 820mm.

Tāda zirnekļa darbs ir atiezt retinājuma lēcienu, kas seko aiz triecienveidīga spiediena kāpuma, pretējā virzienā – uz izplūdes vārstu. Retinājuma lēciens vienmērīgi izplātās visās trijās brīvajās sistēmas caurulēs un nākamajā darba kartības cilindrā atveroties vārstam šis retinājums gan palīdzēs atbrīvot cilindru no izplūdes gāzēm, gan vienlaikus izsūks cilindrā vairāk svaiga degmaisījuma.

Te ir jāpiebilst, ka būtisku ietekmi uz sistēmas darbu atstāj arī sekundārās caurules garums. Ja sekundārās caurule beidzās tieši atmosfērā, tad atmosfēriskā spiediena impulsi izplatīsies pa sekundāro cauruli virzienā pretējā, nekā impulsi, ko ģenerējis dzinējs. Sekundārās caurules garuma izvēle nodrošina neiespējamību cauruļu savienojuma vietā vienlaikus nonākt dzinēja retinājuma impulsam un atmosfēriskā spiediena impulsam. Praksē sekundārās caurules garums nedaudz atšķiras no primāro cauruļu garuma. Sistēmām, kurās tiek izmantots klusinātājs, par to ir jākalpo maksimāla tilpuma un šķērsgriezuma tvertne ar skaņu slāpējošu pārklājumu iekšpusē. Šai tvertnei maksimāli jātuvinās bezgalīgās gaisa telpas akustiskām īpašībām. Aiz viņas sekojošie izplūdes sistēmas elementi, t.i. caurules un klusinātājs, neatstāj nekādu iespaidu uz izplūdes sistēmas rezonanses īpašībām. Jo mazāku caurplūdes pretestību tie nodrošinās, jo labāk.

Tātad mēs jau apskatījām divus variantus uz noteiktiem apgriezieniem uzskaņotu izplūdes sistēmu risinājumus, kas sasniedzot rezonanses apgriezienus nodrošina cilindru papildus uzlādi ar degmaisījumu un līdz ar to ceļ griezes momentu. Tie bija – četras neatkarīgas caurules un tā saucamais “zirneklis četri vienā”.
Nedrīkst aizmirst par variantiem “divi vienā+divi vienā”, vai “divi V”, ko pārsvarā izmanto sērijveida a/m tūningā un kas salīdzinoši viegli komponējās standartauto dzinēj telpā. Tā konstrukcija ir ļoti vienkārša: Sākumā caurules no pirmā -ceturtā cilindra un otrā-trešā cilindra savienojās kopā pa pāriem ( jo tie atrodas vien no otra 180 grādos) un divas sekundārās caurules savienojās vienā attālumā, kas atbilst
rezonanses frekvencei. Visu cauruļu garumi tiek mērīti no vārsta pa caurules ass līniju! Primārām caurulēm ir jāsavienojas distancē, kas vienāda ar 1/3 no sistēmas kopējā garuma.

Viens no populāriem jautājumiem – kurš zirneklis ir labāks? Ir grūti dot viennozīmīgu atbildi. Dažos gadījumos pat standarta kolektors strādā ar rezonanses frekvenci, savukārt dažkārt arī no pareizi uzbūvēta zirnekļa praktiski nevar “izspiest” papildinājumu motora jaudai. Tomēr salīdzināt visas trīs konstrukcijas gan var…

Par cik uzskaņotā izplūdes sistēma ir rezonējošs objekts, tad tā kvalitatīvie akustiskie rādītāji var mainīties. Būtiskākais aspekts – svārstību amplitūdas atšķirība pie iecerētiem un atšķirīgiem apgriezieniem. Jo lielāka amplitūdas atšķirība, jo labāk piepildīsim cilindrus un lielāku griezes pieaugumu iegūsim. Īsumā, neiedziļinoties fizikas smalkumos var teikt, ka jo lielāku griezes pieaugumu mēs iegūstam no uzskaņotas izplūdes sistēmas, jo šaurākā apgriezienu diapazonā šim pieaugums ir. Un otrādāk – pie salīdzinoši mazāka pieauguma, tas būs jūtams daudz lielāka apgriezienu diapazonā.

Pirmkārt - tā kā iegūtais papildus griezes moments ir tieši proporcionāls spiediena lēcienam, tad maksimālo pieaugumu iegūstam no pirmās sistēmās. Normāli izskaņots dzinējs ar šādu izplūdi dos jūtamu pieaugumu , bet tikai šaurā diapazonā un pilnīgi nekāda pieauguma citos apgriezienos. Tas ir tā saucamais vienrežīma “lidmašīnas” dzinējs. Tam būs izteikt cēliens rezonanses apgriezienos, bet tā iespēju realizēšanai uz a/m ir nepieciešama daudzpakāpju pārnesumkārba. Reāli šādas sistēmas a/m netiek lietotas. Otrā tipa sistēmai ir līdzsvarotāks “raksturs” un tās tiek pārsvarā lietotas šosejas sacīkstēs. Darba diapazons plašāks, nav izteiktu kritumu, bet arī pieaugums ir pieticīgāks. Trešā tipa sistēmas ir vēl vienmērīgākas un ar plašāku darbības apgriezienu diapazonu. Par to ir jāmaksā ar vēl mazāku griezes pieaugumu. Šādas sistēmas tiek lietotas rallijā un standartauto tūningā, .t.i a/m, kas tiek lietotas plašā dzinēja apgriezienu diapazonā, bieži maina braukšanas režīmus.

Otrkārt - bezmaksas siers tikai peļu slazdā. Uz apgriezieniem, kas ir divreiz mazāki par rezonanses apgriezieniem, atstarotā viļņa fāze apgriežas par 180 grādiem un pie izplūdes vārsta nonāk nevis retinājums, bet gan spiediens, kas cilindra piepildīšanos nevis veicina, bet gan kavē! Līdz ar to iegūstam proporcionālu griezes kritumu uz divreiz mazākiem no izskaņotiem apgriezieniem. Un cik man ir zināms ne ar kādiem dzinēja regulēšanas paņēmieniem šos zudumus nevar kompensēt. Atliek tikai ar to samierināties un lietot dzinēju apgriezienos, ko varam pieņemt kā “darba apgriezieni”.

Tomēr dažas iespējas cīnīties ar tikko minēto parādību ir:

Pirmais - elektroniski regulējamie vārsti pie dzinēja galvas izplūdes atverēm. Tie nodrošina daļēju izplūdes cauruļu šķērsgriezuma samazināšanu un tādejādi samazina atpakaļ nākošo spiediena viļņu negatīvo ietekmi. Šajos nelielos apgriezienos izplūdes kanālu šķērsgrieziena samazināšanās nav būtiska, jo tiek radīts salīdzinoši neliels izplūdes gāžu daudzums.

Otrais – trekterveidīga kolektora konstrukcija, kas nodrošina nebūtisku plūsmas pretestību tad, kad spiediens kolektorā ir mazāks nekā pie vārsta un būtiski palielina plūsmas pretestību pie pretējas situācijas.


Trešais – kolektora un galvas atvērumu nesakritība. Šajos gadījumos kolektora atvere ir nedaudz lielāka par atbilstošo kolektora atveri. Pēc būtības tas ir gandrīz Otrais variants. NO galvas uz izpūtēju “pa spalvai” un pretējā virzienā – “pret spalvu”.

Divi pēdējie varianti nevar tikt uzskatītiem par izsmeļošiem risinājumiem, jo “pa spalvai” vienalga ir sliktāk par vienkārši gludām caurulēm. Jāpiebilst, ka daudzi šo diametru nesakritību uzskata par masu produkcijas brāķi ;-) Arī jārēķinās, ka sistēmai, kas uzskaņota uz 4'000 rpm būs izteikts jaudas kritums pie 8'000 rpm…

Būtisks aspekts :

• konstruktīvās prasības pret caurulēm un izpildījumu. Sistēmā nedrīkst būt nekādi liekiem atstarojošie elementi (nekvalitatīvas metinājuma šuves, utt.), kas var kalpot kā nevajadzīgu rezonanšu ģeneratori un var daļēji izkliedēt triecienviļņa enerģiju spektrā. Visu primāro cauruļu garumiem ir jābūt maksimāli vienādiem.

• Triecienvilnis nes sevī enerģiju un kā zināms – jo lielāka enerģija, jo lielāku darbu ar to var veikt. Par gāžu enerģijas mērauklu var pieņemt to temperatūru. Līdz ar to visas caurules līdz to savienojuma vietām ir jāpārklāj ar siltumizolāciju. Parasti tās aptin ar azbesta lentu un nostiprina ar žņaugiem.



Par karburatoru un iesmidzināšanas motoru atšķirībām:

• Iesmidzināšanas dzinējam ieplūdes kolektora konstrukcija var būt praktiski jebkāda, jo neesam saistīti ar karburatora konstruktīvām īpašībā. Tāpēc arī skaņošanas iespējas ir plašākas.

• Iesmidzināšanas dzinējam pie divreiz lielākiem/mazākiem apgriezieniem plūsmas pretkustības ietekme ir mazāka, jo karburators uz jebkuru gaisa kustību difuzorā reaģē ar tā izsmidzināšanu. Tas var novest pie tā, ka rodoties pretplūsmai vienlaicīgi radīsies ari degmaisījuma pārbagātināšana, jo viens un tas pats gaiss vispirms tiks izstums no degkameras uz gaisa filtru un tad no filtra uz degkameru. Elektroniskas iesmidzināšanas gadījumā degvielas daudzums var tik koriģēts ar vadības programmu, arī aizdedzes leņķis var tikt pamainīts.

• Kvalitatīva degmaisījuma radīšanai uz mazajiem apgriezieniem karburatorā ir šķērsgriezuma samazinājums, kas pazīstams kā difuzors, kurš savukārt rada papildus plūsmas pretestību dzinējam darbojoties uz augstiem apgriezieniem.

• Taisnības labad jāpiebilst, ka horizontālie taisnplūdes karburatori Vēber vai Dellerto spēj daļēji risināt šīs problēmas, jo nodrošina katram cilindram individuālu ieplūdes cauruli ar neieciešamu garumu, ko var uzskaņot darbam noteiktos apgriezienos, bet ar degmaisījuma pārmērīgu bagātināšanu arī tie nevar cīnīties.

[GG..]

Labs info.

[LISAIS13]

jaa tik daudz visa kā bet tajā pašā laikā nekā,piemēram par diametriem nau pateikts

[aigars]

man viens dzeks vienreiz stastiija kaa diametrus rekjinat, pec kautkadam tur formulam, njemot veraa visus motora parametrus un tt.
Atkape no temas, bet info...
Takaa man jau ir zirneklis, vinjsh izrekinaja ka uz manu izpluudi tas ir atlikushajam izpuutejam vajag 8 litrigu rezonatoru, tad buus attieciigi piemeerotaa pretestiiba..
Bet es tur neko daudz pats nasaprotu..