Прямотоки, Теория правильного выпуска

Для увеличения объема двигателя своего автомобиля существует несколько хороших вариантов:

1) Народный метод и достаточно не дорогой. Вам нужно будет расточить блок цилиндров под поршень диаметром побольше. Вы потратитесь только на работу расточки блока и на приобретение поршней и колец большего диаметра.

2) этот способ будет дороже, ведь штатный коленчатый вал нужно заменить на другой, имеющий радиус кривошипа побольше. В итоге мы получим больший ход поршня и объем побольше. Для этого нам нужно приобрести новый коленчатый вал, соответствующий диаметру кривошипа от 74.8 мм-80 мм, поршневые кольца, комплект поршней именно вод этот коленчатый вал. Дополнительно понадобится расточка блока специально под этот комплект поршней.

Но знаете, увеличивать объем поршневого двигателя не является лучший вид форсировки. Может быть и так, что переделка головки блока цилиндров и установка подходящего распределительного вала будет выгоднее и мощность двигателя может достаточно заметно увеличиться.

Чтобы раскрыть все возможности распределительного вала, нужно доработать головку блока цилиндров, возможно, нужно будет даже сделать перепрессовку седел. Может, придется устанавливать клапаны большего размера. К примеру, на шести клапанные двигатели подходят клапаны BMW, а на шестнадцати клапанные – от Opel. Следует также помнить о впускных и выпускных каналах, так как через них в цилиндры поступает топливно-воздушная смесь, а после отработки газы выходят наружу. Так что обязательно нужно увеличивать канальное сечение в размерах, полируя их внутри и меняя профиль.

На характеристики двигателя влияют не только головки блока цилиндров, но и геометрия содержимого блока цилиндров. В этой статье мы не будем останавливаться на тщательном рассмотрении форм и типов поршней, весовых характеристик коленчатых валов, хотя от них будущий мотор зависит напрямую.

Рассмотри такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, та как это влияет главным образом на работу двигателя. ДВС – это насос, за счет которого за некоторое время происходит прокачка определенного объема топливно-воздушной смеси.

Рассмотрим, как соотношение диаметра кривошипа коленвала и длины шатуна влияют на двигателя ВАЗов.

В специализированной литературе про автомобили это соотношение называется R/S (rod to stroke ratio). При доработке двигателя авторитетные специалисты придерживаются «золотой середины» касающейся этой величины – R/S=1.75.

При соответствующем желании в интернете можно найти множество выкладок и расчетов геометрии двигателей Honda. Частично их можно применять и для двигателей ВАЗ, так как между ними имеются некоторые общие характеристики. Например, объем двигателей Honda серий В16А-В20В равен 16-2.0 литра, что имеет равное соотношение с объемом ВАЗа после форсирования. Можно привести пример геометрии В16А, являющийся легендарным по своей сути, ведь это был первый мотор для ежедневной езды, выпущенный Honda и имеет удельную мощность 100 лошадиных сил на литр:

Ход поршня: 77 мм

Длина шатуна: 134 мм

Соотношение R/S = 1,74:1 (фактически очень близко к «золотой середине»).

Теперь рассмотрим мотор отечественного производства, к примеру, ВАЗ-21084:

Ход поршня – 74,8 мм

Длина шатуна 121 мм

Объем – 1580 «кубиков»

Диаметр поршня 82 мм

Соотношение R/S = 1,61.

В таблице ниже приведены нестандартные конфигурации мотора 21083:

В серийный блок цилиндров двигателя ВАЗ -21083 можно установить 132-ух миллиметровый шатун, но только в том случае, если используются двухколечные поршни.

Все возможные минусы и плюсы при увеличении соотношений R/S:

Минус – в двигателе, где увеличено соотношение R/S не обеспечивается достаточное наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращающегося коленчатого вала из-за уменьшаемой скорости воздушного потока. Это последствие того, что в момент открытия клапана впуска после ВМТ скорость движения замедляется. Также минус – когда в камере сгорания из-за высокой температуры возрастает шанс к детонации.

Плюс – у поршня появляется возможность находиться в «верхней мертвой точке» (ВМТ). При этом сжигание топлива происходит лучше. После прохождения поршнем верхней мертвой точки, появляется более сильное давление на него. А в камере сгорания температура становиться еще выше. В итоге выходит достаточно хороший крутящий момент на средних и высоких оборотах. С помощью длинного шатуна уменьшается трение между цилиндром и поршнем, что особо важно во время хода поршня.

Все возможные минусы и плюсы при не большом R/S:

Минус – угол наклона шатуна будет больше, если величина R/S будет не большой. А это непосредственно приведет к большей мощности, которая будет толкать поршень в горизонтальном положении.

Плюс – обеспечивается неплохая скорость наполнения цилиндров с помощью низких и средних частот вращений коленвала, так как от ВМТ поршень двигается быстрее, нарастает быстрее движение, что в итоге приводит к лучшему наполнению цилиндров. Движение воздушной топливной смеси происходит быстрее, от чего она становится более однородной и лучше сгорает. Дополнительное преимущество – применение более низких требований к диаметрам каналов блока цилиндров при доработке, более низкие, чем на двигателе с более высоким R/S.

Как эти минусы и плюсы влияют на двигатель?

При основном вышеописанном минусе на шатун возрастает нагрузка, от чего он может очень быстро выйти из строя. Разрушение шатуна маловероятно, но могут быть обрывы. При заклинивании или гидроударе по шатуну, он, скорее всего, разорвется под углом 45° в нижней или верхней головки.

Нагрузки увеличиваются на стенки блока цилиндров, на кольца и поршни. Рабочая температура увеличивается при усиленном трении, то приводит к быстрому изнашиванию колец и стенок цилиндра и к ухудшению условий смазки. Изнашивание этого участка зависит от величины, которая определяет смещение оси относительно оси поршня, а также от максимального угла наклона шатуна. В итоге, если применять «кованые» поршни со смещенным пальцем, изнашивание будет меньшее, чем у стандартных поршней.

Если применять более короткий шатун, скорость движения поршня также будет увеличиваться. Это также влияет на износ, так как трение усиливается. Чтобы обеспечить максимальную скорость коленчатого вала, угол его поворота от ВМТ должен быть не меньше 80°. К примеру, для двигателя с коленвалом 74.8 мм и шатуном 121 мм, при 5600 оборотов в минуту она равна 22.92 м/с. Если шатун равен 129 мм, тогда -22.80 м/с.

От длины шатуна более всего зависит ускорение поршня. Если эти значения велики тогда на малых оборотах они будут влиять на наполнение цилиндров положительно. Хорошее наполнение цилиндров хорошо сказывается на «тяговитости» двигателя. Но на впускном клапане при высоких оборотах может возникнуть эффект запирания, которое происходит во впускной трубе из-за инерционности.

Получается, что объем цилиндра над поршнем будет быстро возрастать и заполняться через клапанную щель, а на высоких оборотах может привести к плохому наполнению и утери мощности. На малых оборотах происходит обратное, но проявление запираний на высоких оборотах не проявляется.

Известно, что двигателя ВАЗ комплектуют шатуном 121 мм, что в марке 21083 для двигателя обеспечено соотношение R/S=1.7, что в свою очередь достаточно приемлемо. Но если при доработке двигателя используется коленчатый вал с большим радиусом кривошипа, то стандартным шатуном не будет обеспечено приличное соотношение. Понятно, почему на рынке спортивных запчастей можно найти более длинные шатуны размером 129 мм и 132 мм. Правда, цена достаточно высока – около 200 долларов за один комплект. Не следует забывать, что компенсация экстраходов поршня будет осуществляться за счет уменьшения компрессионной высоты, то есть когда поршневой палец смещается вверх. Поскольку в компрессионной высоте есть определенные пределы по уменьшению, нужно будет сделать замену блока цилиндров более высоким, а это стоит не дешево. Но это необходимо для увеличения значений соотношения R/S.

Запчасти на русские автомобили на авторынке преобладают, но их качество оставляет желать лучшего. Примером могут служить ролики газораспределительного механизма (ГРМ), которые приходится часто менять. Все это вынуждает автолюбителей изготавливать такие элементы с помощью токаря или самостоятельно:

Камера заднего вида - еще одна полезная опция для автомобилей, которая позволит Вам своими глазами увидеть, что происходит в задней части машины при парковке. Установить камеру заднего вида можно и на десятку, причем установка будет отличаться в зависимости от модели автомобиля.

Не все автомобили десятого семейства имеют установленные с завода противотуманные фары (ПТФ). Что нужно, чтобы подключить ПТФ на ВАЗ 2110 ? Есть ли проводка для ПТФ с завода или ее нужно прокладывать самому ? Пробуем разобраться во всем в этом фото-отчете.

Материалы: http://www.oka-club.ru/remont.htm?id=7920

Общеизвестный факт, что "прямотоки" дают феноменальные результаты на турбо-машинах, а этот сайт посвящен ВАЗам. 2108 и ему подобные хоть и истинные "атмосферники", но в последнее время все чаще появляются качественно оттюнингованые турбо-Самары. Предлагаем Вашему вниманию теорию + повод для размышлений :)

Установка выпуска с низким сопротивлением - это обязательное условие для получения хорошей мощности. Довольно часто высокопоточный выхлоп делается еще на начальных стадиях модификаций, "на вырост" так сказать. По сравнению с другими модификациями это еще относительно недорогая процедура.

Как это работает

За выпускным коллектором создается обратное давление выхлопных газов, что мешает увеличению мощности двигателя и поэтому это давление должно быть максимально минимизировано.

Если уменьшить обратное давление, то улучшиться выброс отработаных газов из камеры сгорания, а это в свою очередь позволит загнать в нее больше свежего воздуха (читай - кислорода) и топлива. А чем больше топливовоздушной смеси поступит в цилиндры двигателя - тем больше мощность на выходе.

Достоинство "прямотоков" еще в сокращении потерь "на выдохе", т.е. при малом сопротивлении нужно гораздо меньше меньше усилий чтобы вытолкнуть отработанные газы.

Машина с "прямотоком" имеет заметно лучший отклик на открытие дросселя (читай - нажатие педали газа), большие момент и мощность на высоких оборотах. В некоторых случаях возможно даже уменьшение расхода топлива, но это во многом зависит от Вашей манеры вождения.

Правильно постоенный прямоточный выхлоп несомненно имеет ряд преимуществ перед обычными выпускными системами, но полученый результат может значительно разниться от машины к машине. Турбо-моторы от модификации выпуска обычно получают больший прирост мощности (как собственно и при чип-тюнинге), чем атмосферные. Так получается из-за того, что турбина начинает вращаться быстрее, а следовательно и нагнетает больше воздуха. Получается замкнутый круг, в некотором роде.

Атмосферные двигатели очень чувствительны к тому как сделан выпускной коллектор (паук). О том как лучше его сделать можно говорить очень много, поэтому пока мы сосредоточимся на выпускной системе позади выпускного коллектора. А к дизайну выпускного коллектора вернемся в одной из следующих статей.

Как-же правильно подобрать компоненты для правильного выхлопа?

На сегодняшний день есть 2 основных типа глушителей: это прямопоточные и обратнопоточные. Есть еще вариант с перегородкой, очень популярный ранее, но эти глушители начинают исчезать т.к. у них мизерный выхлопной поток.

Как понятно из названия Прямоточный глушитель ("прямоток") имеет между входом и выходом прямую перфорированную (т.е. всю с кучей дырочек) трубу. Перфорация позволяет выхлопным газам расширяться в "бочке" вплоть до внешней стенки. Стоит отметить, что термин "прямоточный" подходит также и для V-образных двигателей, которые имеют 2 глушителя - с левой и с правой стороны машины. Подобные системы выпуска называют еще системами со смещенным прямоточным глушителем.

Если смотреть на выпуск с точки зрения низкого сопротивления выхлопным газам, то прямоточные глушители это настоящая находка. Качественные прямоточные системы выпуска имеют в общей длине более 90% прямых труб. Т.е. сопротивление выпуску всего на 10% больше, чем если бы Вы ездили вообще без глушителя ;-)

Обратнопоточные глушители имеют около 60-70% от потока прямоточного глушителя. И это не удивительно! Достаточно взглянуть на схему "внутренностей" такой системы. Отработавшие газы заходят в глушитель, проходят его, после чего возвращаются в начало глушителя, после чего опять меняют направление, но в этом случае уже в направлении "света в конце тоннеля". Т.е. выхлопные газы делают 2 180-градусных разворота, что собственно и приводит к существенному снижению потока в целом. Дизайн глушителя может как улучшить, так и испортить работу выпуска.

Поэтому по части сопротивления прямоточные глушители являются бузусловными лидерами. Это не раз подтверждалось на специальных тестах.

"Сердечная" труба - это обычная труба, но определенным образом согнутая и с сердечником внутри. Это позволяет трубе сохранить на изгибе практически полный диаметр. Это делается для того чтобы поток выпускных газов поддерживался на максимально высоком уровне на протяжении всего своего пути по трубам. Но стоит заметить, что не все "сердечные" трубы одинаково хороши. Идеальная выпускная система это когда система после выпускного коллектора состоит из одной трубы и ее начало совпадает с выходом выпускного коллектора. Но на практике систему формируют путем сварки различного рода коротких переходных секций с уже сформированными изгибами. Все бы ничего, но швы от сварки оставляют свои следы и внутри трубы, а это способствует возникновению завихрений,а вместе с ним и дополнительного сопротивления. Старательный сварщик может частично решить проблему минимизировав "грубости" от сварки внутри трубы, воспользовавшись точильным камнем.

Чем больше - тем лучше - это особенно актуально для турбированных двигателей т.к. они должны легко "дышать", насколько это вообще возможно. А чем большего диаметра труба, тем больший поток газов сможет пройти через нее с наименьшим сопротивлением. Сейчас общепринятый стандарт диаметра выпускных труб - 3 дюйма, но нередко уже используются и 4" трубы. Атмосферные двигатели имеют такую особенность, что им необходим небольшой диаметр выпускной трубы чтобы для оптимальной производительности создать обратное давление. Но это в теории, а на практике хорошая работа "атмосферника" в паре с большими выхлопными трубами более чем возможна при правильной настройке подачи топлива и его зажигания.

Современные высокопоточные катализаторы почти не замедляют поток выхлопных газов, но при этом они существенно сокращают уровень шума, при этом еще и очищают отработанные газы. Сейчас катализаторы и относительно недорогие, и имеют неплохую пропускную способность. Например современный 3-х дюймовый катализатор создает выхлопным газам меньшее сопротивление, чем многие 2" тюнинговые глушители.

Андрей Задорожный (1 Октября 2017)

Большое спасибо, все качественно и профессионально.

Коробка была запакована отлично. Такая упаковка выдержала бы даже отправку "Почтой России". С момента выбора товара до его получения в Питере прошло 3 дня! Все пожелания по товару были учтены. Спасибо!

Коргов Дмитрий Вячеславович (29 Сентября 2017)

Лучший магазин по выхлопным системам.

Валентин Игоревич Павлущенко (20 Сентября 2017)

Хочу оставить свой отзыв о вашей компании. Покупал.

Анна Смирнова (9 Сентября 2017)

В «Промастере» приобретаю запчасти уже несколько лет.

Материалы: http://promaster-shop.ru/articles/1127/

При стремлении к получению отличной мощности обязательно необходимо установить выпуск низкого сопротивления. Как правило на первой стадии модификации делается высокопоточный выхлоп, как говорится на вырост. Если проводить сравнение с другими модификациями, то можно сделать вывод, что это довольно дешево выходит.

Каким образом это работает?

Сильно может мешать увеличению двигательной мощности обратное давление газов выхлопа, которое образуется за выпускным коллектором, поэтому целью нашей является максимальное уменьшение этого давления.

В случае, если удастся снизить значения обратного давления, то, конечно же, будет наблюдаться улучшение выброса из камеры сгорания уже отработанных газов, что даст возможность загонять в нее большее количество свежего воздуха и топлива. И вот требуемый результат мы получим большую мощность на выходе, благодаря увеличению поступающей в цилиндры двигателя топливовоздушной смеси.

Прямотоки обладают еще преимуществом в уменьшении на выходе потерь, что достигается с помощью зависимости уровня сопротивления от усилий, которые будут необходимы для выталкивания отработанных газов. Все просто чем меньше сопротивление, тем меньше усилий.

У автомобиля с прямотоком на открытие дросселя намного лучше отклик, на высочайших оборотах наблюдаются большие результаты момента и мощности. Допустимо снижение расхода топлива, которое, в основном, зависит от конкретно вашего стиля вождения.

При сравнении правильно построенного выхлопа со стандартными выпускными системами можно найти большое количество преимуществ, но значения их зависят также от самого автомобиля. Значительный прирост мощности, в основном, достается от модификации выпуска турбо-моторам, в отличие от атмосферных. Это происходит, потому что образуется замкнутый круг: скорость вращения турбины увеличивается, следовательно, нагнетается большое количество воздуха.

Атмосферные двигатели сильно зависят от качества созданного выпускного коллектора, или паука. О его правильном выполнении много можно сказать, поэтому оставим его на одну из следующих статей.

Как следует подбирать компоненты для правильного выхлопа?

Займемся описанием типов глушителей: их сходств и различий. Пока глушители разделяются на 2 главных типа: прямопоточные и обратнопоточные. Может вам встретиться глушитель с перегородкой, который когда-то был очень популярен, однако сейчас он уже начинает исчезать. А причина эта в мизерном выхлопном потоке.

Можно догадаться, что из себя представляет прямопоточный глушитель. У него прямая перфорированная труба между входом и выходом. Это обозначает, что вся труба с большим количеством дырочек, что предоставляет возможность расширяться выхлопным газам в бочке аж до самой внешней стенки. Следует заметить, что понятие прямоточный относится к автомобилям с V-образным двигателем, у которых с правой и левой сторон по одному глушителю. Такие виды системы называют также системами со смещенными прямоточными глушителями.

Прямоточные глушители относятся к настоящей находке, потому что обеспечивают низкое сопротивление выхлопным газам. В случае, если они качественно выполнены, то во всей длине у них больше 90% прямые трубы. От этого же и зависит сопротивление выпуска.

У обратнопоточных глушителей 60-70% от самого потока прямоточного глушителя. Это можно понять после просмотра их внутренней структуры. А все дело в том, что выхлопные газы при попадании в такой глушитель совершает два 180-градусного поворота, которые значительно снижают весь поток. А вот дизайн глушителя может легко как усовершенствовать, так и испортить всю проделанную работу при выпуске.

К уверенным лидерам в области сопротивления можно спокойно отнести прямоточные глушители. К этому выводу все время приходили с помощью положительных результатов при проведении тестов.

Совершенно обычная труба, однако специфическим образом изогнутая в виде сердечка внутри, называется сердечная труба. Такая конструкция обеспечивает почти полный диаметр на изгибах. Такой вид структуры необходим для поддержания на довольно высоком уровне потока выпускных газов по трубам на всем своем пути.

Необходимо уточнить, что, все-таки, не все варианты сердечных труб одинаково хороши. К требованиям идеальной выпускной системе относится правильное строение, т.е. система, которая находится после выпускного коллектора, должна состоять из единственной трубы, и необходимо, чтоб ее начало совпадало с выходом этого же выпускного коллектора. Однако на практике работают путем сварки достаточно коротких переходных секций с изгибами, которые уже сформированы. Плохо, конечно, что швы после сварки остаются внутри трубы, что ведет к образованию завихрений, которые увеличивают сопротивление. Конечно, на помощь может прийти умелый сварщик и взяться за решение этой проблемы, используя точильный камень.

Очень актуальна фраза для турбированных двигателей автомобилей чем она больше, тем самым лучше, потому что они должны без всяких сложностей дышать. А чем больше диаметр у трубы, тем с большей скоростью будет проходить поток газов через нее с мизерным сопротивлением. В наше время у выпускных труб стандартный диаметр равняется 3 дюймам, однако входят в применение трубы с 4-х дюймовым диаметром. А вот у атмосферных диаметров своя особенность им подходит небольшой размер диаметра выпускной трубы для образования обратного давления с целью поддержания оптимальной производительности. Все это можно отнести к теории. На практике комбинируется атмосферник с парочкой больших выхлопных труб и правильно выполненной настройкой подачи и сжигания топлива, что обеспечивает для самого атмосферника хорошую работу.

Высокопоточные катализаторы, изготавливающиеся в нашем современном мире, практически не снижают скорость потока выхлопных газов, однако они значительно уменьшают уровень шума и выполняют очистку отработанных газов. В данный момент катализаторы не так дорого стоят и обладают хорошей пропускной способностью. Для примера, современные катализаторы с диаметром 3 дюйма образуют меньше сопротивления выхлопным газам, чем 2-х дюймовые тюнинговые глушители.

Материалы: http://vazikov.ru/vaz-2108-2109-21099/prjamotoki-teorija-pravilnogo-vypuska-2.html