[Info] Как же выхлопная система влияет на двигатель, и все ли трубы увеличивают мощность?
Задачей выхлопных труб является понижение звука двигателя посредством глушения шума и позволения выхлопным газам выходить продуктивнее.
Сейчас можно увидеть, как молодые парни лепят к своим машинам выхлопные трубы диаметром с водосточную трубу, что в таких случаях незамедлительно приводит к потери мощности.
Как же выхлопная система влияет на двигатель,
и все ли трубы увеличивают мощность?
Компоненты системы влияют на выхлопную фазу процесса сгорания – избавляться от выхлопных газов важно поскольку, чем меньше давление в выхлопной системе, тем больше будет производимая мотором мощность.
Однако также следует учитывать величину протока или скорость выхлопных газов. Большие трубы замедляют проток, а меньшие его ускоряют. Вам следует соблюдать баланс выхлопа с впуском объема двигателя для достижения наилучшего показателя протока, при этом не вызывая обратное давление (задержка в системе выхлопных газов, которые не могут выйти достаточно быстро).
В идеале нужно иметь различный диаметр труб на каждый диапазон оборотов.
Но поскольку это непрактично, то выбирается оптимальная установка для всех оборотов. Большинство высококачественных модифицированных выхлопных систем изменяют этот оптимальный диаметр для более эффективной работы при высоких оборотах.
Интересно, что некоторые проекты тюнингованных автомобилей имеют выхлопную систему «двойственного диаметра», который зависит от оборотов двигателя.
Это позволяет добиться большей максимальной мощности в ущерб крутящему моменту.
Полировка внутренностей выхлопной системы поможет ускорить выход газов, поскольку снизится внутреннее трение.
Не очень приятно видеть уличные машины с огромными банками глушителя.
Мы надеемся, что следующие советы все-таки помогут здравому смыслу восторжествовать.
Обычно выхлопная система основывается на количестве воздуха, которое двигателю необходимо перерабатывать. Количество этого воздуха сильно варьируется в серьезно доработанных агрегатах и турбодвигателях.
В качестве (очень-очень) приближенного подсчета, ориентированного на 1.6 литровый двигатель, мы рекомендуем устанавливать трубу не более 3.8 – 5 см. в диаметре (чем меньше двигатель, тем меньше диаметр). В 2.5 литровых моторах используйте 5 – 6,4 см. трубы, а двигателям большего объема подойдут 7,6 см. выхлопные трубы.
В двигателях, чей объем превышает 2.5 литра, мы рекомендуем использовать двойную выхлопную систему.
Чтобы определить оптимальный диаметр труб в такой системе, разделите объем двигателя напополам и обратитесь к вышеуказанным рекомендациям.
Так двигатель 3.0 в идеале оснащается двумя трубами 3,8 – 5 см. в диаметре,
а 5-литровый двигатель – парой 5 – 6,4 см. труб.
Этот диаметр понимается как минимальный диаметр на всем протяжении выхлопной системы, включая глушитель и выхлопную трубу.
Глушитель и выхлопная труба могут быть немного шире, но это не даст вам прибавку мощности, а лишь сделает звук ниже.
Газы лучше протекают из большей трубы в меньшую при условии, что соединение будет конусообразным. Пороги вызовут турбулентность, которая будет служить препятствием для протока газов и повлияет на характеристики машины.
Большие в диаметре выхлопные системы, как бы ни было это удивительно, замедлят проток газов. Существуют трубы оптимального размера, которые способны обеспечивать наилучший уровень протока и в то же время не создавать эффект обратного давления, при котором выхлопные газы вынуждены сжиматься.
Если вы можете засунуть в выхлопную трубу свой кулак
– то она слишком велика!
Форма выхлопного коллектора также крайне важна, как в плане длины, так и ширины. Наилучшие значения остается вычислять экспертам – большинство производителей достигают в этой области приемлемого результата, но модифицированные выхлопные коллекторы, бесспорно, обладают лучшими характеристиками.
Однако вы можете улучшить и свою стандартную выхлопную систему, сгладив внутренности с помощью шлифовального круга, надетого на дрель. Или купите своему автомобилю специально изготовленную для таких целей выхлопную систему из нержавеющей стали.
Наилучшие системы для "уличных" машин это 4-2-1, что означает: они начинаются 4мя трубами, которые затем объединяются в 2 трубы, а потом в одну – процесс проходит в 3 этапа. Это приведет к небольшому снижению крутящего момента.
Некоторые крайне высокопроизводительные выхлопные системы имеют схему типа 4-1, где все трубы соединяются в одной точке в нижней части выхлопного коллектора, или 4-2, где присутствуют две выхлопные трубы. Такие выхлопные системы позволяют достигать большей максимальной мощности и лучше всего подходят для использования при очень высокой частоте оборотов двигателя, например на гоночных машинах.
Выхлопная система большего диаметра означает, что поскольку необходимо прикладывать меньшее давление для выталкивания газов, то весь процесс будет протекать быстрее, а напор газов будет меньшим. Катализаторы немного отнимают мощность, замедляя проток газов. К сожалению, катализаторы обязательно должны присутствовать на современных автомобилях.
Среднее уменьшение мощности по вине катализатора составляет 1-4 л/с.
Если вы найдете спортивный катализатор малого сопротивления или установите выхлопную трубу без катализатора, используемую только в настоящих внедорожниках, то вы в большинстве случаев почувствуете улучшение.
Нужно сказать, что выгода от такого хода будет практически неощутимой на машинах с маленькими двигателями. Вообще говоря, разница между спортивным катализатором и его отсутствием невелика. Некоторые машины с высокими базовыми характеристиками уже комплектуются высококачественными спортивными катализаторами.
Другой вариант – переход на выхлопную систему типа 4-2-2, где у вас будет 2 выхлопные трубы, каждая из которых будет обслуживать 2 выхлопных отверстия двигателя.
Большинство спортивных глушителей придают выхлопной системе низкий рев.
Но это незначительно увеличит общее удовольствие от вождения, в отличие от уровня шума, который от них будет исходить. Одними из наилучших выхлопных систем для вашего авто могут стать стандартные системы (снятые с машин с большим объемом двигателя) с убранным задним глушителем.
А чтобы помочь глушить звук, можно расширить центральную секцию выхлопной системы. Но дело того стоит, поскольку такие системы значительно улучшают проток газов и отлично звучат. Стоит также отметить, что снижение крутящего момента теряется, а крутящий момент на максимальных оборотах очень даже ощутимо возрастает.
Мы можем порекомендовать вам систему "Cherry Bomb", которая объединяет в себе простоту и низкий рычащий звук. Но вам для нее, возможно, понадобится установить свои собственные крепления.
Как во впускной системе, так и в выхлопной длина имеет серьезное значение.
Также необходимо иметь одинаковую длину магистрали от каждого выхлопного отверстия мотора.
Большинство стандартных выхлопных коллекторов (в зависимости от расположения вашего коллектора) литые и имеют множество дефектов на своей внутренней поверхности. Зачастую у них есть неровности в местах, где соединяются поверхности. Шлифовка и полировка внутренностей выхлопной системы поспособствует лучшему протоку воздуха.
Пока вы работаете над своей выхлопной системой, вы можете отполировать все ее внутренности, чтобы полностью убрать сопротивление. Модифицированные выхлопные системы изготавливаются из нержавеющей стали, которая не только имеет более гладкую внутреннюю поверхность, а еще и гораздо легче. Стоит обратить внимание на соединения и изгибы – чем их меньше, тем лучше.
Температура под капотом – это один из самых значительных факторов, влияющих на снижение мощности. Вскоре мы шире раскроем эту тему, а пока по поводу снижения подкапотной температуры вы можете прочесть нашу статью о воздухозаборниках.
Обертка выпускного коллектора теплостойким материалом может привести к значительному уменьшению температуры и поможет катализатору быстрее достичь рабочей температуры, таким образом продлевая его жизнь и увеличивая эффективность.
Не используйте ткань в роли обертки, поскольку она является огнеопасной! Использование керамической обшивки поможет существенно снизить передачу в моторный отсек тепла от выхлопа и быстрее доведет катализатор до рабочей температуры
Влияние неисправной выхлопной системы на мощность двигателя и расход топлива
Плохо работающая система вывода выхлопных газов является одной из причин негативного влияния на автомобиль. Для бесперебойного процесса просто необходима правильно действующая выхлопная система.
Один из самых заметных эффектов верно работающей системы – малый уровень шума у автомобиля. Но все же основной ее функцией является вывод газов, вырабатываемых при работе машины. Автомобиль во время своей деятельности выделяет огромное количество токсинов, которые нужно удалять из его систем. Неисправный выхлоп может повлечь нехорошие последствия.
Если вовремя не диагностировать возможную поломку выхлопной системы, можно получить целый ряд проблем, связанных с оплавлением важнейших частей горячими ядовитыми газами, проникновением газов в салон машины, а также скорого износа ходовой части.
Последствия возникших нарушений
Неисправная выхлопная система очень негативно влияет на все части автомобиля и сказывается на его общей производительности. Но все же главными проблемами являются снижение мощности сердца машины – двигателя внутреннего сгорания, а также увеличение расхода топлива.
Вообще, глушитель – самая незащищенная часть автомобиля. Он подвержен коррозии, так как взаимодействует с окружающей средой и не имеет защиты от внешних веществ, столь вредных для металла. Многие глушители обрабатываются антикоррозионным покрытием, действие которых практически бесполезно при высоких температурах. Лучше дело обстоит с защищенными алюминием. Но такое покрытие тоже достаточно недолговечное. К просадке мощности добавляется быстрое изнашивание глушителя, из-за постоянной вибрации двигателя.
Типы неисправности выхлопной системы
Первым типом поломки считаются нарушения работы глушителя – основной части выпуска газов, которая может иметь следующие проблемы:
- повреждение самого глушителя;
- повреждение подвески глушителя;
- проблемы с соединениями в системе.
Причиной поломки глушителя может являться механическое воздействие на него, влияние внешней среды в виде воздуха, воды и агрессивных химических веществ, большая изношенность, связанная с окончанием срока службы, ну и банально, наличие в системе некачественных деталей.
Определение неисправности осуществляется простейшим осмотром, а также прослушиванием звуков, которые издает глушитель. Поломка будет выражаться нехарактерным ревом, дребезгом и шумом. Если вы чувствует утечку выхлопных газов, это тоже может являться неисправностью глушителя.
Второй тип – не правильно работающий каталитический нейтрализатор. Характерны следующие проблемы:
- нарушение работы блока носителя, загрязнением, оплавлением или полным разрушением;
- повреждение корпуса нейтрализатора.
Оплавление блока носителя – это неприятное явление, которое происходит в случае утечки топливно-воздушной смеси, сгорающей не внутри двигателя, а в камере нейтрализатора.
Деформация целостности корпуса нейтрализатора происходит во время механического воздействия, либо резкого перепада температур. Также, на это может влиять некачественный бензин, имеющий в своем составе вредные присадки, а также сгорание масла, во время работы двигателя.
Ну и последним типом поломки выхлопной системы является неисправность кислородного датчика. Неработающий нагреватель, проблемы с керамическим наконечником, окисление контакта – все это является причинами проблем с датчиком кислорода. Требует периодической замены, так как имеет предельный срок службы.
Как правильно настроить выхлопную систему?
Без сомнения, выхлопная система в автомобиле – это многофункциональная система. Что дает выхлопная система? Она, как и другие компоненты силового агрегата авто, играет важную роль не только в корректной, но и в оптимальной работе двигателя.
На что влияет выхлопная система:
- истечение отработанных выхлопных газов от двигателя в окружающую среду с соответствующим понижением их температуры (иногда токсичности);
- гашение звуковой волны, возникающей от детонации топливной смеси в камерах сгорания двигателя;
- распространяет ударные волны в газовой среде.
И все три пункта влияют на работу двигателя, а как именно, стоит разобраться подробней
Как выхлопная система влияет на КПД двигателя?
Выхлопная система влияет на мощность двигателя, в следующем смысле. При гашении звуковой волны в штатном глушителе, а также снижении токсичности выхлопа в катализаторе (каталитическом нейтрализаторе), появляется эффект обратного давления отработанных газов. Такое давление ухудшает продувку камер сгорания, и чем больше такое давление, тем больше потеря мощности. Этот эффект хорошо заметен в ситуациях, когда выхлопную трубу перекрывают чем-либо. Здесь двигатель начинает «задыхаться» и полностью прекращает работу.
Чтобы снизить потерю мощности, следует улучшить продувку камер сгорания, что часто принимается за увеличение лошадиных сил. Хотя улучшение продувки лишь уменьшает потери, однако сразу же выхлопная система влияет на расход топлива. Чем лучше продувается камера сгорания, и чем лучше заполняется топливной смесью, тем выше рабочие характеристики двигателя, и тем больше расход топлива.
Как еще выхлопная система влияет на мощность?
Одним из самых значимых эффектов, при помощи которого выхлопная система может влиять на тягу двигателя, является использование ударной волны в газовой среде выхлопной системы. Дело в том, что такую волну, возникающую после выпуска отработанных газов и детонации топливной смеси, возникающей в одном цилиндре, можно использовать полезно при работе выпускной и впускной систем. Если правильно настроить выхлопную систему, то ударная волна из одного цилиндра будет создавать зону разряжения возле выпускного клапана другого цилиндра в тот момент, когда происходит процесс окончательного вывода отработанных газов и поступления в камеру сгорания топливной смеси. В этом случае, клапан впуска открывается несколько раньше специально, чтобы эта созданная зона разряжения способствовала лучшему поступлению топливной смеси, а это естественно приведет к улучшению КПД двигателя. А сама выхлопная система влияет на динамику автомобиля в лучшую сторону.
Резонансную систему создания зон разряжения от ударных волн возле выпускного клапана производители авто стараются самым эффективным образом рассчитать для рабочих, наиболее часто используемых оборотов двигателя. Именно поэтому такие обороты более всего рекомендуются при эксплуатации авто. Не трудно догадаться, что некоторые другие частоты оборотов двигателя могут попадать в анти резонансные области и приводить к эффекту обратно противоположному. И в заводской системе выхлопа часто предусмотрены специальные конструктивные решения, чтобы сгладить этот эффект.
Можно ли поставить глушитель от другой машины?
Вы сами можете понять, к какому дисбалансу может привести попытка установить глушитель или выхлопную систему от другого автомобиля, или даже от авто этой же модели, но с другими характеристиками двигателя и топливной системы. Заводские настройки нарушатся, и вы получите больший расход топлива при далеко неоптимальном КПД. Это же касается и установки самодельных глушителей и других элементов выхлопной системы.
Чтобы расход топлива был оптимальным, а сам автомобиль находился в лучшем сочетании работы всех систем, производится взаимная настройка:
- выхлопной системы;
- впускных и выпускных каналов головки;
- фазировки двигателя;
- (установки) правильного впускного коллектора;
- системы питания и зажигания.
Любое нарушение в правильной взаимной настройке всех компонентов будет приводить к уменьшению КПД и потере полезной мощности. И наоборот, чем ближе вы будете приближать настройку к оптимальной, именно для вашего автомобиля, тем лучше будут проявляться его характеристики. Именно это часто и замечается, как прибавка мощности.
Если вы решили сделать замену выхлопной системы с заводской (штатной) на какую-либо другую, к примеру, прямоточную, вам следует учитывать работу новой системы глушителя и ее влияние на все остальные узлы. Здесь требуется настройка всех указанных систем и на специальном оборудовании, если вы хотите получить положительный эффект от использования новой системы выхлопа.
Как выхлоп влияет на мощность двигателя?
Каждый опытный автомобилист знает, что для повышения мощности двигателя внутреннего сгорания существует два основных пути. Во-первых, необходимо заставить топливо работать более эффективно, во-вторых, можно увеличить его потребление. Других прямых способов прибавки мощности не существует, поскольку всю свою энергию автомобильный двигатель черпает исключительно из бензина или дизтоплива. Поэтому в распоряжении автомобилиста остается вариант распорядиться энергией сгорания как можно эффективнее. В этом отношении немаловажную роль играет выхлопной тракт автомобиля. В данной статье мы расскажем о том, какое влияние оказывает выхлоп на мощность мотора.
Для начала выясним, какова роль выхлопной системы в тюнинге автомобиля?
Наверняка каждый слышал утверждение, что тюнинг выхлопной системы позволяет несколько повысить мощность ДВС. Так, на специализированных СТО Вам могут предложить, как один из возможных вариантов, поменять стоковую выхлопную систему на прямоточную, что обеспечит «облегченное дыхание» автомобилю, следовательно, и положительно отразится на динамических характеристиках авто. Чтобы понимать всю важность роли выхлопной системы в тюнинге двигателя и ее способности прибавлять или наоборот отнимать мощность у мотора, следует разобраться с первоочередными вопросами: какую роль играет выпускной тракт и для чего он нужен современному автомобилю? Эти знания в последствии позволят проще воспринимать информацию о том, какое влияние оказывает выхлоп на мощность мотора.
Функционал и назначение выхлопной системы автомобиля
Основные задачи, которые решает выхлопная система:
Заметим, соблюдение двух вышеперечисленных пунктов неизбежно сопровождается некоторой потерей мощности работающего двигателя. Чем больше удастся минимизировать эти потери, тем качественнее и эффективнее можно реализовать тюнинг двигателя и выхлопного тракта.
Взаимосвязь мощности двигателя с выхлопной системой автомобиля
Мощность ДВС – это производная крутящего момента на скорость вращения коленвала. Помимо этого, скорость вращения коленчатого вала напрямую зависит от состава и концентрации горючей смеси в рабочих цилиндрах двигателя. Проще говоря, во время движения поршня из верхнего крайнего положения в нижнее в цилиндры поступает определенное количество топливно-воздушной смеси, равное по объему оставшейся полости внутри цилиндра (по умолчанию коэффициент распределения равен единице). Данный коэффициент напрямую связан с разницей давления, образующейся в коллекторах впуска и выпуска.
Вероятность повышения объема топливно-воздушной смеси в цилиндрах, а значит и мощности, напрямую будет зависеть от величины этой разницы. Давайте смоделируем такую ситуацию, если создать сопротивление выходу отработанных газов, например, плотно заткнув выхлопную трубу, в этом случае цилиндры не смогут полноценно избавиться от отработанных газов, следовательно, в них не останется должного места для свежей порции топливно-воздушной смеси – это неизбежно приведет к тому, что двигатель начнет терять мощность и, в конце концов, заглохнет.
Современные автомобили, выпускаемые серийно, имеют совершенную выхлопную систему, а вышеотмеченные коэффициенты досконально просчитаны, что обеспечивает минимизацию потери мощности в выпускном коллекторе. Однако, если двигатель подвергался тюнингу, результатом которого стало увеличение мощности, то стоковая выхлопная система также потребует соответствующей доработки. В выхлопной системе максимальное сопротивление быстрому отведению отработанных газов будет оказывать именно глушитель, состоящий в свою очередь состоит из нескольких конструктивных элементов (ограничителя, резонатора, отражателя, поглотителя).
Несложно догадаться, что максимальный прирост мощности можно обеспечить, если полностью устранить все факторы, способствующие созданию сопротивления отходящему выхлопу, а это значит, что понадобиться полностью убрать глушитель? Однако это сделать невозможно в силу ряда важных причин (чрезмерно громкий звук выхлопа, загрязнение окружающей среды, и т. п.). Решить данную дилемму можно только за счет правильной настройки системы выхлопа, таким образом, чтобы следом за скачком давления от выхлопных газов, максимально быстро следовало необходимое разрежение – обеспечение таких условий будет в максимальной степени способствовать стимуляции полноценному наполнению камер сгорания цилиндров двигателя топливно-воздушной смесью. Данный эффект можно достичь при помощи комплекса целенаправленных мероприятий, а именно: регулировки диаметра и длины первичной и вторичной трубы, замены отражателя («паука») и пр.
Подводим итоги
Прежде всего следует иметь в виду, что любую настройку и тюнинг выпускной системы необходимо доверять исключительно специалисту, то есть человеку, который понимает все тонкости работы двигателя и прочих зависимых от него компонентов. Также категорически не рекомендуется производить настройку системы выхлопа интуитивно или наугад, поскольку для того, чтобы выполнить соответствующие доработки необходимо иметь в наличии специальное измерительное оборудование, а также специальные стенды, на которых квалифицированные мастера смогут подобрать оптимальные настроечные параметры, основываясь на показаниях измерительной аппаратуры.
Любая модернизация или ремонтное вмешательство в выхлопную систему – это удовольствие не из дешевых, поэтому прежде, чем браться за реализацию подобных задач, следует все тщательно продумать. Правильность решения поставленной задачи вознаградит Вас и Ваш автомобиль стабильно высокой мощностью и отличными динамическими характеристиками. Чтобы достичь при этом более ощутимого результата следует производить доработку системы выхлопа комплексно, то есть вместе с тюнингом самого двигателя.