kolektor z odbiciem fali

[QowaX]

wow, ile momentu! Co to jest za pucha pod kolektorem??

kolektor z odbiciem fali

W każdym układzie wydechowym powyżej pewnej prędkości przepływu gazów wydechowych, występują zjawiska dynamiczne oraz przy wszystkich prędkościach, występują zjawiska falowe. I jedne i drugie, właściwie wykorzystane, mogą wspomagać napełnianie cylindra z tym, że o ile wykorzystanie zjawisk dynamicznych jest możliwe w każdym silniku o tyle wykorzystanie zjawisk falowych możliwe jest tylko w silnikach z odpowiednio długimi czasami rozrządu

[Arv]

ja myślałem, żę to się odpowiednio dobiera długość i średnicę całego wydechu żeby wykorzystać to zjawisko dla danego zakresu rpm, a tu taka wielka puszka (Puszkin ), hmm ciekawe

[QowaX]

Działania dynamiczne

W miarę wzrostu prędkości obrotowej silnika, wzrasta intensywność i prędkość gazów wydechowych wypychanych z cylindra do rury wydechowej przez coraz szybciej poruszający się tłok. Początkowo spaliny wypychane są z prędkościami analogicznymi do chwilowej prędkości tłoka, który jak wiemy, zatrzymuje się w GMP i DMP ( górnym i dolnym martwym punkcie ), a największą prędkość osiąga w połowie skoku. Po przekroczeniu pewnej prędkości obrotowej, a tym samym pewnej intensywności i prędkości przepływu, poruszający się w rurze słup gazu przestaje naśladować prędkość poruszającego się tłoka i skutkiem swej bezwładności ( wszak posiada pewną masę ) zaczyna poruszać się z dużą prędkością ( nawet wtedy gdy tłok zwalnia i już go nie wypycha ) - powodując powstawanie za sobą podciśnienia. Podciśnienia to zaczyna intensywnie odsysać z cylindra pozostałe gazy spalinowe, a jednocześnie w fazie współotwarcia zaworów zasysać świeże powietrze z układu ssącego, zanim jeszcze tłok przejdzie przez GMP i swoim ruchem w dół, wymusi powstanie podciśnienia. Wszystko to razem powoduje poprawę napełnienia cylindra świeżym ładunkiem, a tym samym wzrost wartości momentu obrotowego.


Moment rozpoczęcia działania dynamicznego w układzie wydechowym, łatwo zauważyć prowadząc samochód. Najlepiej jest ruszyć z II lub III biegu z wolnych obrotów, wciskając następnie gwałtownie pedał gazu do oporu. Początkowo samochód będzie bardzo słabo przyspieszał, jednak po przekroczeniu pewnych obrotów nastąpi wyraźna i dość gwałtowna poprawa dynamiki, będąca skutkiem powstania i zadziałania zjawisk dynamicznych w układzie wydechowym.
Efektywność działania zjawisk dynamicznych zależy od masy słupa gazu, czyli od długości rury. Im krótsza rura tym słabszy efekt. Moment rozpoczęcia działania zjawisk dynamicznych zależy od intensywności i prędkości przepływu gazów spalinowych w rurze, zależy więc od jej średnicy. Jej zmniejszenie spowoduje przesunięcie efektu w zakres niższych obrotów, a zwiększenie w zakres obrotów wyższych.



Działania falowe

W chwili otwarcia zaworu wydechowego wydostające się spaliny tworzą falę nadciśnienia, która przemieszcza się od gniazda wydechowego do końca rury. Na końcu rury, na skutek różnicy ciśnień, fala odbija się zmieniając znak i już jako fala podciśnienia wraca do gniazda wydechowego. Prędkość przemieszczania się fali wynosi 510 m/sek ( jest to średnia prędkość dźwięku przy ciśnieniu i temperaturze w wydechu ). W czasie gdy wspomniana fala przemieszcza się do końca wydechu i z powrotem, wał korbowy silnika wykonuje pewien kąt obrotu. Ten kąt obrotu zależy od chwilowej prędkości obrotowej silnika oraz od długości rury.

Im krótsza rura, tym fala wróci wcześniej, a wał korbowy zdąży się obrócić o mniejszy kąt. Im szybsze obroty silnika tym w trakcie podróży fali w rurze, wał korbowy zdąży obrócić się o większy kąt. Pamiętajmy, że w rozpatrywanym przez nas przypadku silnik się rozpędza, więc nieustannie zwiększa prędkość obrotową, natomiast fala porusza się z prędkością stałą w określonej długości rurze.

Dopóki powracająca z wydechu fala podciśnienia wraca do cylindra zanim zacznie otwierać się zawór ssący, początkując fazę współotwarcia zaworów - jej działanie jest niewielkie. Co prawda wspomaga opróżnianie cylindra z gazów wydechowych, ale nie wspomaga zasysania świeżego ładunku i nie zapobiega wtłaczaniu do kolektora ssącego spalin w początkowej fazie otwierania się zaworu ssącego. Pamiętajmy, że tłok jest jeszcze przed GMP i swoim ruchem wypycha spaliny.

Sytuacja ulega zmianie, gdy obroty silnika osiągną taką wartość, że powracająca z wydechu fala podciśnienia pojawi się w cylindrze w początkowym momencie otwierania się zaworu ssącego, rozpoczynając zakres działania falowego wydechu. Od tego momentu pomimo powiększającej się szczeliny w zaworze ssącym, spaliny już nie są wtłaczane do układu ssącego. Pomimo trwającej fazy wydechu, z układu ssącego jest zasysane świeże i zimne powietrze przy jednoczesnym odsysaniu spali do wydechu. W sumie występuje gwałtowna poprawa napełnienia i tym samym wzrost momentu i mocy.

Co dzieje się dalej. Silnik nadal się rozpędza zwiększając obroty, a fala nadal się przemieszcza w rurze ze stała prędkością. W związku z tym, powracająca z końca wydechu fala podciśnienia, która w fazie początkowej wróciła na początek otwierania się zaworu ssącego, zaczyna wracać coraz później, przy coraz większym jego otwarciu. Powoduje to również coraz większy efekt działania falowego, który swe maksimum osiąga w momencie gdy fala wróci w okolicy maksymalnego współotwarcia zaworów. Przy dalszym wzroście obrotów, fala podciśnienia zaczyna wracać już po GMP tłoka. Zakres działania falowego wydechu kończy się, gdy obroty silnika osiągną taką wartość, przy których powracająca fala podciśnienia wróci do komory spalania w końcowym momencie zamykania się zaworu wydechowego.

Tak więc długość rur wydechowych decyduje jedynie o obrotach początku działania falowego wydechu. Zaś zakres obrotów działania falowego wydechu zależy od czasów rozrządu. Zakres ten obliczamy dzieląc całkowity kąt krzywki wydechowej przez kąt zawarty pomiędzy początkiem otwarcia zaworu wydechowego, a początkiem otwarcia zaworu ssącego ( mierzone na wale korbowym ).

Dla przykładu obliczmy ów zakres dla dwóch wałków rozrządu, sportowego i seryjnego i porównajmy je. Wałek sportowy niech ma kąt całkowitego otwarcia zaworu 300 stopni, a kąt między osiami krzywek 210 stopni. Zakres działania falowego wydechu będzie wynosił 300/210 czyli 1,428. Cóż to oznacza? Oznacza to, że jeżeli nasz wydech ( skutkiem obliczonej długości rur ) zacznie działać falowo przy X obrotów, to zakończy działanie przy X*1,428. Jeżeli więc zacznie działać np. przy 4000 obr/min, to skończy przy 4000*1,428 = 5712 obr./min.

Wykonajmy teraz takie same obliczenia dla przeciętnego, seryjnego wałka rozrządu, którego całkowity kąt otwarcia zaworu wynosi 225 stopni, a kąt między osiami krzywek 220 stopni. Teraz zakres działania falowego wydechu wyniesie 225/220 a więc zaledwie 1,022. Jeżeli więc zacznie działać falowo również przy 4000 obr/min, to zakończy przy 4000*1,022 czyli już przy 4088 obr/min. Jak widzimy, na przykładowym, sportowym wałku rozrządu, układ wydechowy działa falowo w zakresie od 4000 do 5712 obr/min, a na wałku seryjnym od 4000 do zaledwie 4088 obr/min. Powyższy przykład pokazuje, że stosowanie wyczynowych układów wydechowych ( wykorzystujących zjawiska falowe ) do silników z krótkimi czasami rozrządu - nie ma sensu, bo ich kąty współotwarcia zaworów umożliwiają wykorzystanie tych zjawisk w tak wąskim zakresie obrotów, że dla osiągów silnika są one niemal bez znaczenia.

Dlatego do większości dupowozowych silników z krótkimi czasami rozrządu najczęściej konstruuje się układy wydechowe działające wyłącznie dynamicznie. Oczywiście należy je obliczać tak, jak dla działania falowego, ale z wyników obliczeń brać pod uwagę i stosować jedynie obliczoną średnicę rur, pojemność całkowitą i średnicę wylotu spalin do atmosfery. Natomiast długości rur kolektora wydechowego mogą być znacznie krótsze od obliczonych i nie muszą mieć równej długości.

Do pozostałych silników z mniej lub bardziej krótkimi czasami rozrządu stosuje się kolektory wydechowe, które umożliwiają wykorzystanie zjawisk falowych. Kolektory te maja konstrukcje 4-2-1 lub 4-1.

[Arv]

znam ten tekst, już go paręrazy czytałem. Ale nie wynika z niego nic co by wskazywało na tą puszkę, jedynie jest mowa o długości wydechu i średnicy. Poza tym, nie widać na tym zdjęciu wogóle jak rury wchodzą/wychodzą z tej puszki! Macie może wykres na innym kolektorze, np seryjnym z resztą setupu taką samą?? Pewnie nie bo za dużo pieprzenia się żeby wymienić kolektor tylko na pomiar

[QowaX]

tak w fazie przygotowania

[natenczas]

znam ten tekst, już go paręrazy czytałem. Ale nie wynika z niego nic co by wskazywało na tą puszkę, jedynie jest mowa o długości wydechu i średnicy. Poza tym, nie widać na tym zdjęciu wogóle jak rury wchodzą/wychodzą z tej puszki! Macie może wykres na innym kolektorze, np seryjnym z resztą setupu taką samą?? Pewnie nie bo za dużo pieprzenia się żeby wymienić kolektor tylko na pomiar

W takim razie nieuważnie czytałeś, wszak napisałem, że siła odbicia fali zależy od różnicy ciśnień i ilości odbić. A różnica ciśnień jest tym wieksza im większa jest różnica średnic. Dlatego odbicie fali jest znacznie silniejsze na połączeniu rury z puszką niż na połączeniu rury z rurą ( jak to ma miejsce w typowym kolektorze wydechowym ).
.

[Arv]

W takim razie nieuważnie czytałeś, wszak napisałem, że siła odbicia fali zależy od różnicy ciśnień i ilości odbić. A różnica ciśnień jest tym wieksza im większa jest różnica średnic. Dlatego odbicie fali jest znacznie silniejsze na połączeniu rury z puszką niż na połączeniu rury z rurą ( jak to ma miejsce w typowym kolektorze wydechowym ).

tego nie ma w tym co przytoczył Qowax. Jest u Was na stronie a ja nie pamiętam całego artykułu. Nie ma znaczenia, w każdym razie naprawdę fajnie to wygląda (nie mówiąc o działaniu)

[ Dodano: 2008-01-23, 21:19 ]
P.S. czytam ponownie artykuł, kiedy Cd... o dolotach??

[QowaX]

wtedy kiedy sie skusisz na nasze ITB

[Arv]

bardzo chętnie! Zawsze marzyłem o trąbkach! Powiedz ile kasy potrzeba to pomyślę o tym waszym ITB. No i ma być do mocnej Bserii a nie D... ale to dla Was pewnie bez różnicy