Пятница, 29.03.2024, 03:48
Главная Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Наше сообщество
Поиск
Главная » Статьи » Урал и Днепр » Тюнинг [ Добавить статью ]

Резонаторы, глушители

Будет липрок в переделке глушителя серийного мотоцикла? Существуют ли какие-либо формулы, по которым можно рассчитать размеры резонатора и глушащей части?
Любой двигатель дорожного мотоцикла рассчитан на некие «усредненные» условия эксплуатации, потому и возможности моторов, условно говоря, «усредненные» - по показателям экономичности, долговечности, токсичности отработавших газов. На получение таких показателей и приспособлена технология массового производства, а это те рамки, которые порой сковывают конструкторов по рукам и ногам. Поэтому прок от индивидуальной доводки будет. Остается правильно поставить задачи и правильно их решить.
Формулы для расчета глушителей двухтактников существуют, но они громоздки, трудно учесть все факторы. Хотя бы погодные. Не замечали, как меняется работа двигателя при изменении температуры воздуха или влажности? Или температура выхлопных газов: мало того, что в точке возле выпускного окна она не постоянна и сильно зависит от режима работы двигателя. Газы, двигаясь внутри резонатора, вначале расширяются, остывая при этом, а затем, сжимаясь в обратном конусе, вновь нагреваются и т. д. А ведь в основе расчета глушителя стоит скорость звука в выхлопных газах, которая напрямую зависит от температуры. Что же это за основа, если она постоянно меняется! Вот и остаются эти формулы на страницах диссертаций. Даже на заводах глушители рассчитывают упрощенным методом, потом доводят систему выпуска на стенде, а затем, после дорожных испытаний, все равно что-то переделывают.
Глушитель не может обеспечить прирост мощности во всем диапазоне оборотов. Его настраивают на тот режим, при котором стремятся получить прирост крутящего момента (а не мощности!). При этом волна выхлопных газов должна успеть пройти через весь резонатор, отразиться от обратного конуса и вернуться к выпускному окну в тот момент, когда оно еще открыто, а продувочные окна уже закрылись. Если волна придет раньше, то загонит часть рабочей смеси обратно в продувочные каналы. Если позже, - часть рабочей смеси успеет вылететь в трубу (выхлопную). И в том, и в другом случае крутящий момент (а, значит, и мощность) уменьшится.



Размеры резонатора: L – общая длина резонатора; Lкол – длина «колена» глушителя; Lп.к. – длина переднего «прямого» конуса; Lср – длина средней части; Lобр.к. – длина обратного конуса; Dкол – диаметр «колена»; Dср – диаметр средней части; Dглуш. – диаметр глушащей части.

Самый важный размер - L (общая длина выпускной системы от выпускного окна до конца обратного конуса) можно рассчитать по формуле:

L=[(aпрод+ авып)/720 х 1/n х 33 360]/2

где: апрод - фаза продувки (град.); авып - фаза выпуска (град.); n - обороты двигателя, на которых надо получить прибавку крутящего момента (об/мин); 33 360 м/мин - принимаемая средняя скорость волны газов в выхлопной трубе.
Чтобы получить aпрод и авып снимите головку цилиндра и закрепите на роторе генератора транспортир (его центр должен строго совпадать с осью вращения коленвала). На генераторе сделайте начальную метку и, поворачивая коленвал по ходу вращения, отмечайте углы, при которых кромка днища поршня окажется у верхнего края продувочных и выпускных окон.
 
Не надейтесь, что, подставив в формулу 15000 об/мин, а затем установив, скажем, на Jawa, изготовленный по получившимся размерам резонатор, вы заставите мотор раскрутиться до этих оборотов. Все элементы двигателя этого мотоцикла сделаны таким образом, чтобы он выдавал максимальный крутящий момент на 3500 об/мин. Значит, и в формулу нужно подставить 3500 об/мин.
Получив общую длину выпускной трубы, можно определить приблизительный размер частей. Длина «колена» должна составить 20-28% от общей длины; передний (прямой) конус - 32-38%; средняя часть - 8-10% и обратный конус - 30-35%. Диаметр «колена» - 63-70% от диаметра цилиндра, а площадь сечения трубки глушащей части - 65-75% от площади сечения «колена».
 
Диаметр средней части можно подсчитать, зная диаметр «колена» и длину переднего конуса. Обычно его угол при вершине делают около 12°.
Воспользовавшись знаниями из школьного курса тригонометрии, получим формулу: Дср.=Дкол + 0.21 х Lп.к.,
где: Дср - диаметр средней части; Дкол - диаметр «колена», 1„к - длина переднего конуса.
 
Иногда, чтобы уменьшить длину резонатора (сохранив его объем), Дср делают немного больше расчетной У современных скутеров и мопедов этот диаметр составляет 74-76 мм для «полтинников» и 105-115 мм для 70-80 см3.
Бывало, размечтаюсь; вот все рассчитаю, сварю, сейчас каак поедет!.. Не тут-то было.
А однажды заметил, как один опытный спортсмен в свежеизготовленный резонатор зачем-то заливал воду. Оказалось, проверял объем резонатора (до конца обратного конуса): он должен быть больше рабочего объема цилиндра в четное число раз, то есть в 2, 4, 6 и т. д. - только в этом случае глушитель будет работать как надо.
Резонатор лучше всего делать из стали марок 10, 20 толщиной 0,6-0,8 мм. В былые времена спортсмены, особенно кроссовики, чтобы глушители меньше мялись при падении, изготавливали их из твердых углеродистых сталей. Гнуть такой металл трудно, варить - тем более. При езде от вибраций возникают трещины либо по швам, либо рядом с ними. С мягким металлом работать гораздо проще, да и выпрямить его, в случае чего, легче.
Что же касается глушащей насадки, чтобы она не «задушила» резонатор, ее нужно сделать прямоточной .
Как бы вы тщательно все не делали, не ждите, что получится с первого раза. Вполне возможно, что «по-настоящему» мотоцикл заработает с пятым, а то и седьмым по счету глушителем.

Автор: Владимир Войтенко. (Журнал "Мото" 2004, №7)

Дополнение к статье:

А теперь попробуем разобраться в расчетах и изготовлении резонатора для явы 350 638.
Для начала нам необходимы фазы газораспределения двигателя, для которого мы собираемся рассчитать выпускную систему. Если у вас стандартный двигатель, и размеры всех окон в цилиндре не изменялись, то фаза выпуска составит 164*, а фаза продувки – 118*. Далее: выпускную систему рассчитывают под частоту вращения КВ, соответствующую максимальному крутящему моменту. Судя по паспортным данным, у ЯВЫ 638 максимальный крутящий момент достигается при частоте вращения 5250об/мин.
 
Это число мы и будем использовать при расчетах.
Фазы газораспределения и расчетные обороты нам известны, теперь можем рассчитать общую длину(L) по предложенной в статье формуле:

L=((118+164)/720*1/5250*3360)/2=1.24м = 1240мм

Далее нам необходимо определить размеры отдельных частей нашей выпускной системы. Для этого мы, зная процентное соотношение отдельных частей, считаем размеры в миллиметрах. Лично я при выборе числа процентов, стараюсь, чтобы в конечном результате сумма всех выбранных чисел составила 100%.
Например:
Длина колена должна находиться в пределах 20-28% от общей длины выпускной системы.
(1240*28)/100 = 350мм
Длина прямого конуса должна составлять 32-38%:
(1240*32)/100 = 400мм
Длина средней части составляет соответственно 8-10%
(1240*10)/100 = 120мм
Длина обратного конуса равна соответственно 30-35%
(1240*30)/100 = 370мм
Диаметр колена составляет 63-70% от диаметра цилиндра, который равен 58мм:
(58* 65)/100 = 38мм, т.е. соответствует диаметру стандартного колена ЯВЫ.
Диаметр глушащей части составляет 65-75% от диаметра колена, т.е. 25-28,5мм
Диаметр средней части мы вычислим по приведенной в статье формуле:
38+0,21*400 = 120мм
Все размеры мы имеем, теперь за нами самое сложное – скомпоновать его на раме нашего мотоцикла. Первая проблема заключается в том, что длина колена стандартной выпускной системы мотоцикла ЯВА имеет длину от зеркала цилиндра около 500мм или даже больше, в нашей же выпускной системе оно 350мм (мерить необходимо от зеркала цилиндра!). Отмерив необходимую нам длину, мы обнаружим, что колено получается слишком короткое и, обрезав лишнюю часть колена, мы не сможем к отрезанному участку присоединить прямой конус по причине недостаточного его изгиба. Есть два выхода из этой ситуации:
1. Более трудоемкий – укоротить колено по расчетной его длине, а прямой конус сделать изогнутым, разделив его на мелкие конусы



2. Менее трудоемкий – колено укорачивают таким образом, чтобы к нему можно было присоединить прямой конус. Затем делают 2-3 продольных разреза от конца колена до той отметки, где должно заканчиваться рассчитанное колено. Разрезанные части необходимо расширишь таким образом, чтобы они являлись началом прямого конуса. При этом необходимо из листового металла вырезать «латки» для соединения разрезанных частей. Наглядный пример:





Сложность этого метода заключается в том, что расширять необходимо до определенного диаметра, который зависит от того, какую длину прямого конуса мы делаем из колена. Чтобы узнать этот диаметр можно воспользоваться школьным курсом тригонометрии. Если по каким-либо причинам у вас нет такой возможности =) то можно узнать этот диаметр просто изобразив прямой конус на бумаге, отмерить ту часть, которую используем за счет колена(Lx) и измерить интересующий нас диаметр в конце этого участка(Y)



Многие зададут вопрос: «Почему бы нам в расчётах не увеличить длину колена, чтобы та соответствовала длине стандартного, при этом длину средней части соответственно уменьшить, сохраняя при этом общую расчётную длину резонатора?» - Сделать так конечно можно, но боюсь, что проку от такого резонатора не будет. Все дело в том, что волна выхлопных газов, проходя через прямой конус, создает в цилиндре пониженное давление, что благоприятствует очистке цилиндра от отработавших газов и создает условия для благотворного протекания продувки. Увеличив длину самого колена, мы отсрочиваем начало этого процесса, тем самым не создаем нормальные условия для очистки цилиндра и заполнения его зарядом свежей смеси. Для наглядности взгляните на график изменения давления рядом с выпускным окном при удачно настроенной выпускной системой



и без выпускной системы



Если с первой проблемой мы справились – нас ожидает вторая, не менее сложная. Дело в том, что диаметр средней части по сравнению со стандартными глушителями, мягко говоря великоват… Это значит, что наш кикстартер будет не просто задевать резонатор, а буквально в него упираться
Необходимо помнить, что различные размеры резонаторов соответствуют прибавке крутящего момента на различных оборотах КВ. Так же не следует забывать о том, что нецелесообразно устанавливать на стандартный двигатель резонатор, рассчитанный на частоту вращения КВ значительно превышающую ту, которая соответствует максимальному крутящему моменту т.к. стандартные фазы газораспределения не позволят получить желаемые результаты.
Для наглядности ниже предлагаю Вам примерные размеры выпускной системы для различных частот вращения КВ.



Размеры частей резонатора рассчитанного для разных диапазонов оборотов мотоцикла JAWA 638. По горизонтали обороты двигателя, по вертикали размеры частей (в миллиметрах) соответствующие этим оборотам.
 
Таблица в самом низу!

 

 

 

 

 

 

 

 

 






























































































Об\мин 4500 4750 5000 5250 5500 6000 6500 7000
L 1015 960 910 870 840 810 750 700
D кол 38 38 38 38 38 38 38 38
L кол 405 380 365 350 335 320 300 280
L п.к. 465 440 415 400 385 370 340 320
L ср 145 140 130 120 120 120 110 100
D ср 135 130 125 120 120 115 110 105
L обр.к. 425 410 390 370 360 350 320 300
D глуш. 25 25 26 26 26 26 26 26



С размерами определились. Теперь нужно каким-то образом сделать развёртки частей резонатора. И тут существует два способа: старый добрый - вручную посчитать и начертить, и второй - при помощи специальной программы. Благо такая имеется. Называется "Cone Layout", по введённым размерам чертит развёртку и даже строит 3D модель конуса! Модель можно покрутить и рассмотреть со всех сторон. Скачивается по следующей ссылке: http://www.pulserate.com/index.php?content=download
Программа требует регистрации, поэтому, после установки и запуска нужно немного подождать, чтобы стала активной кнопка "Continue" для того, чтобы продолжить работу без регистрации.

После того как вы ввели размеры и программа нарисовала развёртку, остаётся только её распечатать на принтере, вырезать и далее использовать как трафарет для кройки металла.
Чтобы развёртка влезла на один лист, скорее всего придётся поискать принтер формата A3, или больше. Но, если такой найти не получается, не беда, программа может автоматически разбивать развёртку на части если её размер превышает размеры листа на котором вы собираетесь печатать. В таком случае останется только их склеить. Части пронумерованы и запутаться какая к какой приклеивается не получится.

Взято с Vkontakte.ru
Категория: Тюнинг | Добавил: (10.01.2012)
Просмотров:
9942
| Теги: как Сделать резонатор, своими руками, размеры, резонаторов, глушителей, Чертежи, Резонатор на мото, Схемы