Принцип работы резонансного глушителя или саксофона

Правильно подобранный резонансный глушитель работает почти как турбина, увеличивая сжатие топливовоздушной смеси в цилиндре

Не секрет, что на двухтактном двигателе часть смеси на такте впуска-сжатия просто вылетает в выхлопную трубу. Резонатор за счет своей конической формы сдерживает часть выхлопных газов, создавая давление в выхлопной трубе, которое не дает топливной смеси выходить из выпускного канала и увеличивает, таким образом, наполнение камеры сгорания и давление в ней.

Принцип работы глушителя

Как только поршень уходит вниз и открывает выпускной канал, волна выхлопных газов в резонаторе, мчащихся со скоростью звука, запускает последовательность событий, которвые приводят к увеличению мощности и крутящего моента двигателя.

Волна положительного давления
Как только смесь в цилиндре начинает гореть, поршень идет вниз и открывает выпускной канал. Выхлопные газы под давлением с огромной скоростью вылетают в выхлопную трубу, создавая волну положительного давления.

Промежуток времени между открытием каналов выпуска и впуска называется ходом выхлопа (exhaust lead). Ход выхлопа позволяет выйти находящимся под высоким давлением и очень горячим выхлопным газам в резонатор и создать, таким образом, разрежение в камере сгорания, благодаря которому засасывается новая порция горючей смеси. Если этого не случится, выхлопные газы могут быть засосаны обратно в цилиндр и там приведут к неконтролируему возгоранию топливовоздушной смеси.

Волна отрицательного давления
Вылетающие с огромной скоростью выхлопные газы обладают большой инерцией, за счет чего создают в камере сгорания сильное отрицательное давление (примерно -7psi) около открывающегося впускного канала. Новая порция топливовоздушной смеси засасывается этим отрицательным давлением в камеру сгорания. Но, так как выпускной канал какое-то время остается открытым одновременно с впускным, часть свежей горючей смеси неминуемо вылетает в выхлопную трубу.

Волна положительного давления
Вылетевшие в глушитель выхлопные газы быстро расширяются в первом конусе, проходят через резонатор и ударяются в резко сужающийся противоположный конус, который не дает им сразу вылететь наружу. Часть газов возвращается назад, к выхлопному каналу цилиндра, прекращая, таким образом, дальнейшее образование вакуума в камере сгорания.

Наддув через выхлопной порт
И наконец, как только поршень перекрывает впускной канал, давление, которое создали оставшиеся в резонаторе выхлопные газы, заставляет вернуться в камеру сгорания вылетевшую часть свежей топливовоздушной смеси. Таким образом, на момент зажигания в цилиндре находится значительно больше горючей смеси под большим давлением, что приводит к увеличению мощности двигателя.

Пример работы резонансного глушителя

Дизайн резонансного глушителя

Но просто сварить и прикрутить резонатор к двигателю недостаточно для увеличения его мощности. В этом деле играет роль все- и объем трубы, и размер конусов резонатора, и размер глушителя. К счастью, все эти факторы учитываются производителями при разработке выхлопных систем.

1. Плавно сужающиеся конусы резонатора увеличивают крутящий момент и мощность, но не улучшают работу двигателя в целом.




2. Более крутые углы конусов резонатора увеличивают интенсивность, но укорачивают время прохождения волн положительного и отрицательного давления через выпускной канал. Эти выхлопные трубы могут значительно увеличить мощность и крутящий момент двигателя, но только в очень узком диапазоне оборотов. Кроме того, возникает зависимость мощности от условий зксплуатации и погодных условий: повышение температуры или влажности воздуха отрицательно скажется на работе резонатора.




3. Чем быстрей вы ездите на скутере, тем короче должна быть труба, и наоборот.




4. Бензин низкого качества сильно влияет на работу резонансного глушителя, изменяя температуру вылопных газов, и, как следствие, их давление и скорость движения.

© 2019 Александр Смирнов, gilerarunner.ru. Запчасти и аксессуары на итальянскую мототехнику из Европы. Телефон/WhatsApp +7 (931) 101-07-09 или мейл Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

RezKit (Android) — расчет резонаторных глушителей

Приложение RezKit – предназначено для расчета резонаторных глушителей для двухтактных двигателей.
Внимание! не стоит принимать расчеты приложения за “Гранит”. все расчетные методики представленные в программе позиционируются как базовые, от которых предполагается отталкиваться при подборе резонатора. 

Подробное моделирование процессов в двигателе (это нужно для точных размеров резонаторов) это очень сложный процесс требующий учета многочисленных факторов, он настолько сложен, что даже такие гуру мотопрома как Honda после расчетов занимались перебором различных размеров выпускных резонаторов на стенде для поиска тех, которые работают, а вот базовые размеры они получали расчетами. Ввиду сложности происходящих внутри резонатора процессов на сегодняшний день нет методики, с помощью которой, можно было бы получить на 100% точные размеры резонатора. Для тех, кто не понимает, зачем именно двухтактному двигателю нужен резонатор в программе есть демонстрация, наглядно демонстрирующая принцип его действия.

Главное окно программы

Демонстрация

Ввод исходных данных для расчета

Конечный результат

Объем двигателя: единица измерения – сантиметр кубический.

Внимание! Если у вас двигатель многоцилиндровый, то резонатор рассчитывается на каждый цилиндр отдельно, поэтому следует указывать объём одного цилиндра.

Мощность двигателя: единица измерения киловатт.
Для перевода лошадиных сил в киловатты вы можете воспользоваться встроенным конвертером (кнопка л.с.).
В расчетах используется мощность двигателя указанная производителем, как максимальная для данного типа двигателя.
Внимание! Если у вас двигатель многоцилиндровый, тогда мощность двигателя нужно разделить на количество цилиндров.

Обороты двигателя: единица измерения обороты в минуту.
Для расчетов лучше использовать обороты на которых двигатель выдает максимальный крутящий момент.

Угол фазы выхлопа: Измеряется в градусах поворота коленчатого вал. Это угол, на который проворачивается коленчатый вал с момента открытия выпускных окон поршнем, до момента их полного закрытия. В демонстрации эта фаза длится с 9 по 29 кадр.
Угол фазы продувки, также измерятся в градусах поворота коленчатого вал. Только на этот раз измерять нужно угол на котором остаются открытыми продувочные окна, через которые топливная смесь поступает из кривошипно шатунной камеры в над поршневое пространство. В демонстрации эта фаза длится с 12 по 26 кадр.
К сожалению на для каждого двигателя можно найти угол фазы выхлопа и продувки в справочной документации, не говоря уже о том что, при форсировании и доработке двигателей эти углы изменяются, поэтому предлагаю наиболее простой способ измерения этих параметров. Нужно закрепить транспортир на генераторе, так чтобы его центр совпал с осью вращения двигателя. На коленвалу закрепить стрелку указатель угла. Аккуратно проворачивая коленвал снять показания транспортира.

Площадь выхлопных окон: единица измерения миллиметр квадратный.
Суммарная площадь всех выхлопных окон. Подсчитать ее бывает не так уж и просто, особенно когда окна сложной формы. В таких случаях рекомендую перенести изображение окон на бумагу а уже там допытаться разделить их на простые геометрические фигуры и подсчитать их суммарную площадь. Скачать бесплатно на андроид. Для переноса изображения на бумагу, можно воспользоваться обычным карандашом, перекрыв выпускные окна листом бумаги изнутри цилиндра снаружи обвести их по контуру. Этот метод подходит только тогда, когда гильза вынута из рубашки цилиндра или выпускной канал имеет прямую форму. В других случая можно воспользоваться баллончиком с краской вместо карандаша, так получится даже точнее, главное не переборщить с краской. После извлечения отпечатка деталь нужно промыть растворителем, пока краска не засохла.

Диаметр выхлопного патрубка: единица измерения миллиметр.
Измерятся конечно же внутренний диаметр выхлопного патрубка. исходя из того, что выхлопной патрубок имеет одинаковый на всем протяжении внутренний диаметр.

Скорость волны выхлопа: единица измерения метр в минуту.
Этот параметр зависит от многих факторов, самый основной из которых это температура газов. которая в свою очередь меняется в зависимости от параметров двигателя. Но есть и другие факторы влияющие на скорость движения волны выхлопа. Рассчитать эту скорость достаточно сложно, поэтому во многих методиках принята определенная величина (33 360 м/мин).

Программа предусматривает возможность расчета резонатора по различным методикам.

• Методика №1 (Ю.С.Григорьев )
• Методика №2 (G.P.Blair)
• Методика №3 (В.Войтенко)
• 4-я методика

О четвертой (Комплексной) методике по подробнее.

Дело в том, что если вы заметили то методики отечественных авторов не очень хорошо обоснованы и опираются в основном на полученные ими эмпирические данные, причем степень энтропии данных этих методик достаточно велика. Другое дело методика ирландского инженера (G.P.Blair). Там все гораздо более определенно, даже в местах, где функции основываются на эмпирических данных там по крайней мере видно для каких двигателей эти данные справедливы. Однако в его методе есть один существенный недостаток, он не подходит для низко форсированных моторов т.е. для дорожных мотоциклов советского производства он не подойдет. Комплексная методика объединяет в себе несколько различных методик. Например методика В.Войтенко хороша тем, что испытана на отечественных мотоциклах, но у нее есть существенный недостаток, так как за основу расчетов берется средняя скорость волны выхлопа, в то время как для разных моторов она разная. В тоже время методика G.P. Blair предлагает нам рассчитать скорость волны выхлопа по вполне научно обоснованным формулам, так почему бы и не воспользоваться такой возможностью. В методике В.Войтенко также предусмотрена некая неопределенность в размерах деталей выхлопного резонатора, в другом-же источнике говорится, что “Объем выхлопной системы должен превышать рабочий объем цилиндра в кратное 2 число раз” так почему бы и не воспользоваться этим советом для выбора размеров частей резонатора по методике В.Войтенко. Кажется вполне логичным, хотя принять это за “Гранит” без математического обоснования сложновато.

Как уже говорилось в начале статьи, рассчитать 100% рабочий резонатор невозможно, какую методику выбрать решать вам. Лично я выбираю №4 для своей Jawa.
Кстати, общался я Вконтакте с одним человеком, который в рамках одного из своих научных проектов занимался разработкой резонатора для двигателя муравья (тмз 5.403-03к). Он использовал методику G.P.Blair и несмотря абсурдные размеры резонатора , полученные по той причине что мотор не из той категории на которые рассчитана методика, на стенде резонатор показал себя вполне работоспособным, с одной лишь оговоркой, “рев мотора было слышно в соседнем городе”.

О программе:
Минимальная версия платформы: Android 2.2
Минимальное разрешение экрана 240×320,
Тестировалось на смартфонах:
ZTE V880E Экран: 480×800 Android 4.0.4
ZTE Blade Экран: 480×800 Android 2.3

Установка:

Для установки программы на телефон потребуется разрешить установку приложений из непроверенных источников.
Для этого идем в Настройки=>Безопасность там ставим галочку “Разрешить установку приложения не из Play маркета.”

Скачать RezKit 1.0 Beta

Оригинал  — http://stant-by.blog.tut.by/?p=10673

Принцип Работы, Описание Рабочего Цикла, Пропорции Смеси Масла и Бензина Для Смазки Бензинового Или Дизельного ДВС

Двигатели внутреннего сгорания построены по одному принципу – энергия сгорания топлива превращается в кинетическую энергия вращения коленвала. Существуют два типа моторов – двухтактные и четырехтактные. Оба обладают своими преимуществами и недостатками, попробуем разобраться в чем отличия.

Схема устройства двухтактного двигателя

Принцип работы ДВС

Рабочий цикл двухтактного двигателя состоит из впуска и выпуска происходящего за один оборот коленчатого вала, тогда как 4-х тактный имеет следующие циклы — впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. И протекают они за два оборота маховика. В двигателе с 4 тактами впуск и выпуск осуществляются в виде разных процессов, в двухтактнике они совмещены со сжатием топливной смеси и расширением рабочих газов. Принцип действия двухтактного двигателя:

1. Первый такт – сжатие. Происходит движение поршня от нижней мертвой точки, при этом вначале закрывается продувочное окно. Отработанные выхлопные газы выводятся через выпускное отверстие. В этот момент в кривошипной камере под днищем поршня образуется область разрежения, куда поступает обогащенная топливная смесь из карбюратора (инжектора). Эта порция свежего воздуха выталкивает остатки выхлопных газов в выпускной коллектор. В момент наивысшего положения поршня происходит воспламенение смеси от свечи зажигания.
2. Второй такт – рабочий ход или расширение. Температура и давление газов в камере сгорания резко увеличивается, под его действием поршень начинает движение к нижней мертвой точке, совершая полезную работу. Повышенное давление в кривошипной камере перекрывает впускной клапан, препятствуя попаданию отработанных газов в карбюратор. Через систему выпускных окон отработавшие газы уходят в глушитель, а через продувочное окно начинает поступать свежая горючая смесь в камеру сгорания. В самой нижней точке действие второго такта заканчивается и процесс повторяется.

Двухтактный дизельный двигатель работает по такому же принципу, только у него отсутствует свеча зажигания, а воспламенение топлива происходит от сжатия. Поэтому степень сжатия в дизельных двс намного выше бензиновых.

Особенности мотора с двумя тактами

Двухтактный двигатель совершает полный цикл за один оборот коленвала, это позволяет получить большую удельную литровую мощность чем у 4-х тактного движка при тех же оборотах двигателя. Однако, кпд двухтактника будет ниже из-за несовершенства механизма фаз газораспределения, неизбежных потерь топливной смеси в процессе продувки и неполного рабочего хода поршня.

Двухтактный двигатель сильно греется, потому что во время работы высвобождается большая тепловая энергия. Иногда может потребоваться дополнительное охлаждение. В мотоциклах редко используются двухтактные моторы с большим количеством цилиндров, чаще всего применяется одноцилиндровый мотор с воздушным охлаждением.

При работе по двухтактному циклу поршень совершает меньше движений за один такт, а нагрузка вспомогательных газораспределительных, смазочных и охлаждающих систем на коленвал ниже или отсутствует совсем. Поэтому износ поршневой группы у них будет ниже. Если для легкой техники это не является решающим фактором, то тихоходный двухтактный дизельный двигатель может иметь в несколько раз больший ресурс, чем все остальные двс. Поэтому они нашли широкое распространение в тепловозах, генераторах, судовых двигателях.

Двухтактный бензиновый двигатель быстрее набирает обороты максимальной мощности. Этим активно пользуются мотоспортсмены, особенно в кроссовых дисциплинах, когда необходим мгновенный отклик на рукоятку газа. Кроме того, он проще в обслуживании, дешевле и легче четырехтактного.

Расход топлива у двухтактника будет выше на 25-30 %, шумность и вибрации тоже. Двигатель невозможно вписать в жесткие экологические нормы, даже если использовать инжекторные системы впуска и наддув. Большой расход воздуха требует применения специальных воздушных фильтров.

Система смазки и приготовление топлива

Работа двухтактного двигателя требует эффективной смазки движущихся узлов. Централизованная раздельная система смазки с масляным насосом, как у четырехтактных двигателей, здесь отсутствует, поэтому масло добавляется в бензин в соотношении 1:25 – 1:50. Полученный состав, находясь в поршневой и кривошипно-шатунной камере, смазывает подшипники шатуна, стенки цилиндра и поршневые кольца. При воспламенении воздушной смеси масло сгорает и удаляется вместе с выхлопными газами.

Моторное масло должно быть специальное — для двухтактного двигателя, обычно оно имеет маркировку 2Т на канистре. Использование обычного автомобильного масла недопустимо по ряду причин:

• Масло для двухтактных двигателей обязано обладать хорошей растворимостью в бензине;
• Обладает прекрасными смазывающими свойствами, улучшая работу двигателя и уменьшая трение;
• Защита от коррозии трущихся деталей поршневой группы;
• Двухтактное масло должно сгорать без остатка, не образовывая нагар и сажу. Высокая зольность обычного масла приводит к закоксовыванию поршневых колец.

Подачу смазки в двухтактный двигатель можно осуществить двумя способами. Первый и самый простой – смешивать с топливом в нужной пропорции. Второй – это раздельная система смазки двухтактного двигателя, когда состав из топлива и масла готовится непосредственно перед попаданием внутрь в специальном патрубке. В этом случае устанавливается отдельный бачок для масла, а его подача осуществляется с помощью специального плунжерного насоса.

Эта система получила широкое распространение на современных мотоциклах и скутерах. Кроме удобства использования (теперь не нужно доливать масло в бак на глаз каждую заправку), происходит серьезная экономия масла, потому что впрыск его зависит от оборотов двигателя. На холостых оборотах пропорция масла может составлять всего 1:200.

Тюнинг двухтактного двигателя

Любой двухтактный мотор имеет возможности для форсировки. Увеличение мощности при таком же объеме оправдано в спорте, а в повседневной эксплуатации двигатель становится эластичнее и экономичнее. Основные способы доработки:

1. Увеличить диаметр выпускного отверстия и обеспечить его максимально продолжительное время открытия. Это позволяет выпустить максимальное количество газов. Таким образом повышаются тяговые возможности двигателя и его крутящий момент.
2. Обеспечить эффективную продувку. Для этого можно увеличить диаметр впускного окна, тогда горючая смесь не будет задерживаться в картере и обеспечится своевременный впрыск в камеру сгорания.
3. Применение на карбюраторе вихревого диффузора, который за то же время подает большее количество топливной смеси. Вместе с ним целесообразно применение воздушного фильтра нулевого сопротивления.
4. Установка резонатора выпуска, расчет которого произведен под конкретный объем двигателя. Такое устройство возвращает часть топливной смеси назад в цилиндр через выпускное отверстие.
5. Доработка шатунно-поршневой группы, ее облегчение и тщательная балансировка. Клапана и каналы должны быть притерты и не иметь заусенец (задиров), тормозящие и завихряющие потоки. Это уменьшает наполняемость цилиндра и снижает мощность.
6. Применение инжекторных систем впрыска и регулирование фазами газораспределения. Это позволяет точнее дозировать количество подаваемого топлива и уменьшить потери горючей смеси во время продувки цилиндра.
7. Установка систем наддува. Обычно это компрессорные нагнетатели, а на двухтактный дизельный двигатель может быть установлен традиционный турбокомпрессор. С его помощью увеличивается количество поступаемого в цилиндры воздуха, соответственно и количество горючего может быть увеличено.

Эксплуатация и причины поломки двигателей

Чаще всего двухтактные моторы встречаются в мототехнике, лодочных двигателях, газонокосилках, цепных пилах и прочих устройствах, где требуется применение легкого и надежного двигателя. Тем не менее, даже такой простой по конструкции движок может выйти из строя из-за нарушения правил эксплуатации.

• Низкое качество бензина. Плохое топливо часто приводит к появлению детонации. Чаще всего это заметно на невысоких оборотах при подгазовках. Возникающие ударные нагрузки приводят к поломке перегородок поршней, чрезмерным нагрузкам на подшипники коленвала. Детонация может возникать из-за перегрева двигателя, нагара на поршне и бедной смеси.
• Низкое качество деталей, из которых собран мотор. Особенно это актуально для китайских производителей, часто допускающих брак в производстве комплектующих. Это приводит к раннему выходу из строя поршня, коленчатого вала, цилиндра и прочих деталей, а затем и капитальному ремонту. Обычно помогает оценить состояние поршневой простой замер компрессии.
• Низкокачественное моторное масло. Топливомасляная смесь для двухтактных двигателей имеет очень важное значение. Именно от его качества будет зависеть как мягко работает мотор, чистота выхлопа, отсутствие перегрева и лишних шумов. Плохое масло приводит к образованию слоя нагара на поршне, в коренных и шатунных подшипниках, к задирам на стенках цилиндра и юбке поршня, проходное сечение глушителя уменьшается из-за нагара. Масла для двухтактных двигателей следует применять синтетические или полусинтетические, использование минералки нежелательно.
• Перегрев на двухтактном двигателе воздушного охлаждения не редкость. К этому приводит длительная работа с полностью открытым дросселем, или неисправность системы охлаждения. Перегрев может быть кратковременным, когда наблюдается потеря мощности и максимальных оборотов, после снижения нагрузки и охлаждения двигателя все приходит в норму. Клин возникает вследствие очень сильного перегрева, когда тепловой зазор между поршнем и цилиндром уменьшается настолько, что силы трения намертво прихватывают их между собой. После него требуется ремонт ЦПГ.
• Карбюратор не настроен. Топливная смесь получается слишком бедной или очень богатой. Езда на переобогащенной смеси чревата высоким расходом топлива, потерей мощности и образованию нагара. Бедная смесь может вызывать детонацию и снижение максимальной мощности двигателя.

Чтобы продлить срок службы и отсрочить капремонт, следует провести правильную обкатку двухтактного лодочного или мотоциклетного мотора. Для этого пропорция масла смешиваемого с бензином должна быть немного выше установленной для нормальной эксплуатации. На такой смеси дать двигателю поработать в режиме неполной мощности несколько часов, что эквивалентно 500-1000 км пробега для скутера и мотоцикла.

Все же из-за токсичности выхлопа двухтактные двигатели постепенно вытесняются современными четырехтактными. Они продолжают использоваться только там, где требуется высокая удельная мощность при минимальной массе и простоте конструкции – мототехника, бензопилы и триммеры, модели самолетов и многое другое.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Методика акустического расчета и оптимизации конструкций реактивных глушителей шума двигателей внутреннего сгорания Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

СЕМИНАР 4

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА — 98» МОСКВА, МГГУ, 2.02.98 — 6.02.98

Ю.Л. Ткаченко,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

МЕТОДИКА АКУСТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ РЕАКТИВНЫХ ГЛУШИТЕЛЕЙ ШУМА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Низкий уровень шума является важным показателем экологического совершенства транспортных машин, оснащенных двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Большой вклад во внешний шум ДВС вносит газодинамический шум систем впуска и выпуска. Реактивные глушители позволяют существенно уменьшить этот шум в широком диапазоне частот.

Существует огромное количество разнообразных конструкций глушителей, но не существует универсального глушителя, одинаково хорошо работающего в системах выпуска (впуска) любого типа ДВС. Это связано с тем, что требования к глушителям разно-плановы, зачастую противоречивы и зависят от акустических характеристик источника шума, особенностей конструкции, условий изготовления и эксплуатации заглушаемого ДВС.

В настоящее время в промышленности распространен эмпирический подход к проектированию реактивных глушителей шума, так как расчетные методы развиты недостаточно. В данной работе была поставлена цель — усовершенствовать расчетный метод проектирования глушителей шума, с целью его универсализации, т.е. применимости для расчета различных конструкций, а так же повышения точности акустических расчетов. Последнее достигается посредством учета в математическом моделировании глушителей основных влияющих факторов: высокоскоростного газового потока, потери звуковой энергии на местных сопротивлениях, а так же за счет трения и теплопроводности, изме-

нения температуры газов по длине глушителя.

Разработанная методика расчетного проектирования глушителей включает в себя ряд типовых элементов (ТЭ), описание каждого элемента в виде математической модели, рекомендации проектировщику по синтезу схемы глушителя из ТЭ и расчету его результирующих акустических характеристик. Использование ЭВМ позволяет просчитать несколько вариантов схемы глушителя и выбрать из них схему, наиболее отвечающую заданным требованиям снижения шума, что дает возможность свести к минимуму объем экспериментальных работ по доводке глушителя.

На основе анализа большого количества конструкций глушителей составлен ряд ТЭ, включающий два класса: камерных непер-форированных элементов и элементов с перфорацией. К первому классу относятся: отрезок трубы, внезапное расширение и сужение, внезапное расширение и сужение с реверсированием и введенными впускной и выпускной трубками. Ко второму — концентрический резонатор, перфорированный впуск и выпуск, реверсирующие газовый поток и с поперечными перегородками в перфорированной трубке.

Для расчета акустических характеристик глушителей шума, синтезированных из типовых элементов, был выбран матричный метод эквивалентных четырехполюсников. — наибольший из диаметров элемента.

4. Изменение температуры по длине глушителя учитывается дискретно при переходе от элемента к элементу, в границах каждого ТЭ температура принимается постоянной.

5. Стенки элементов абсолютно жесткие и отсутствует передача звуковой энергии по конструкции глушителя.

Кроме того, получены выражения для расчета импеданса излучения звуковой энергии в окружающую среду концевым отверстием глушителя с учетом газового потока на впуске и выпуске ДВС.

Проверка положенных в основу разработанной методики теоретических зависимостей произведена путем сравнения рассчитанных и полученных экспериментально значений эффективности глушителя шума выпуска двухтактного ДВС с рабочим объемом 250 см3. Измерения проводились с помощью аппаратуры «Брюль и Къер» на работающем двигателе в отраженном звуковом поле испытательного бокса по стандартной методике. Погрешность измерений

соответствовала II классу точности в октавных полосах свыше 125 Гц. Максимальная абсолютная ошибка при различных режимах работы двигателя не превысила 3 дБ, что считается хорошей точностью в промышленной акустике.

Разработанная методика расчетного проектирования реактивных глушителей апробирована и внедрена в конструкторскую практику в научно-исследовательском тракторном институте «НАТИ» (г. Москва) и ОАО «Мотопром» (г.

Серпухов). По вопросам проектирования глушителей шума можно обращаться на кафедру Э-9 «Промышленная экология и безопасность» МГТУ им. Н.Э. Баумана по тел. 263-68-93.

© Ю.Л. Ткаченко

Самодельный глушитель на 2СД-М1 — @дневники: асоциальная сеть

Как-то вот потребовалось изготовить самодельный глушитель для двухтактного двигателя бензоэлектростанции 2СД-М1 .
Ну не было его и все. Может прогорел, может, потеряли, а может и украли. Рабочий объем этого двигателя — 125 см.куб, мощность порядка 2 киловатт при 3000 об в мин.
На самом деле при минимально разумном подходе сделать это нетрудно, но меня удивило практически полное отсутствие какой-то информации о строении глушителей в Сети. Хотя устроены глушители внутри несложно — основная цель вас как конструктора не дать ударным толчкам газа двигаться равномерно и прямолинейно, в то же время надо не слишком сильно затруднять им движение.

Сами детали конструкции большой точности не требуют, так или иначе оно будет работать в достаточно широком диапазоне вариаций по размерам.
Итак, глушитель сварен из двух труб — малая по центру — на 1/2 дюйма, корпус — из трубы на 2 дюйма.
Фланец приварен сбоку точно посередине корпуса. Его внутренний диаметр должен быть 25 мм как у двигателя, а расстояние между отверстиями под болты М6 — между центрами — ровно 54 мм.
На малой трубе у правого на фото конца сделано 22 отверстия сверлом диаметром 3,2 мм. Они занимают примерно чуть менее четверти длины трубы. Резьба справа — не просто так, в днище глушителя по центру приварена гайка с резьбой на полдюйма же, для центровки и прочности конструкции.
Когда трубка ввернута в гайку, получается, что она наглухо закрыта с торца.
На трубке мы видим также приваренные 3 шайбы — две диаметром поменьше чем корпус изнутри, а одна — средняя — по этому диаметру, в ней опять же насверлено 22 таких же малых отверстия в зигзагообразном порядке. Длина корпуса здесь примерно 35 — 40 см.
Работа глушителя примитивна — выхлоп через трубу фланца крепления к двигателю 2СД-М1 попадает в большую расширительную камеру, после чего обходя шайбы и проходя сквозь отверстия добирается до малого (правого на фото) отсека, где проходит через дырочки в центральной трубе и изменив направление на 180 градусов, уходит на выхлоп наружу (на фото влево). кстати уголок на полдюйма и трубка слева — лишние ,я потом скрутил. Без них лучше.
Сборка глушителя после того состояния что на фото, заключалась в вставлении внутренней части в корпус и заворачивании резьбы до упора, после чего — в обварке шайбы что на центральной трубке слева, по кругу с корпусом глушителя и с самой трубкой. Вторую шайбу обварить тоже — на фото она просто прихвачена. Отверстий не должно остаться никаких, особенно если вы планируете работу двигателя в помещении с выхлопом на улицу.
Вот и все! Работает очень хорошо, и основным источником шума после установки глушителя становится шум впуска в примитивном воздушном фильтре его. Если вы захотите повторить конструкцию для этого двигателя, то я бы посоветовал во-первых, взять внутреннюю трубу не на 1/2 дюйма а на 3/4, а наружную не на 2 дюйма а на 2 1/4 дюйма . Все-таки и в мануале на двигатель рекомендуют выхлоп ему делать из трубы внутренним диаметром 25 мм, а не 20 как тут. И еще — не забывайте, что глушитель на вибрирующем двигателе висит на фланце, он не должен быть тяжелым иначе вы сломаете фланец двигателя. Не стремитесь к гигантизму. Данная иллюстрированная мини-статья пригодна и для изготовления глушителя для других двигателей — смотрите сами по размеру и литражу. Она просто показывает, что сфотографированная схема — работает. А вариации не очень влияют на это. Еще — не сверлите центральную трубку в первой камере, все будет коту под хвост. Первая камера только для расширения газов, она не должна непосредственно соединяться с выпуском.

Глушитель для мопеда: типы, особенности и тюнинг

Содержание статьи:

Что такое глушитель и для чего он предназначен? Цель — ознакомить вас не только с тем, как сконструировать своими руками самодельный глушитель для скутера, но и с тем, в чем предназначение этого важного узла.

Двухтактный и четырехтактный скутер

Скутер, как известно, может быть с двухтактным либо с четырехтактным двигателем. Принцип работы всей системы выхлопа у аналогов отличается кардинальным образом.

Глушитель на четырехтактном скутере за сравнительно меньшее время выводит газы, делая этом с минимальным шумом. Кроме того, провести тюнинг глушителя в этом случае будет довольно-таки просто. С другой стороны, в обоих случаях, проводя тюнинг, надо будет менять трубы.

Виды глушителей на скутер

Для глушителя двухтактного скутера подбирать компоненты, дающие возможность провести тюнинг, будет значительно сложнее. Сам штатный глушитель для таких скутеров более сложен в производстве и настройке.

Выхлопная система двухтактного скутера работает следующим образом. В процессе очистки отработанных газов часть мощности возвращается в двигатель. Это происходит на определенных оборотах и если суметь весь этот процесс реализовать, проведя тюнинг, скутер будет не узнать.

Можно установить на двухтактный скутер качественный и правильно настроенный резонатор. Это даст ощутимую прибавку в динамике до четверти. Но в этом случае актуально будет проведение профессиональных настроек всей системы питания.

Для чего нужны качественные глушители

Как известно, в цилиндрах двигателя мопеда собирается определенное количество продуктов сгорания топлива. Они обязательно должны быть выброшены и в этом случае именно глушитель в ответе за это. Другими словами, этот узел как бы сглаживает пульсации, неизбежные при выбросе продуктов сгорания на большой скорости.

Сама конструкция глушителя, применяемого не только на скутерах и мопедах, но и на мотоциклах и автомобилях, подразумевает особую систему выпускного тракта, которая может быть различной, в зависимости от того, какой результат желает получить владелец транспортного средства. К примеру, если стремления усовершенствовать систему выхода газов связаны с увеличением мощности скутера, необходим особый тип глушителя – прямоточный.

Прямоточный тип глушителя

Устройство прямоточного глушитель для мопеда

Установка такого типа глушителя повлечет за собой не только увеличение динамической мощности, но и значительно увеличит шум, издаваемый при выходе газов. С одной стороны, это хорошо, ведь так можно привлечь внимание других водителей, тем самым, повышая пассивную безопасность. Как известно, часто водители больших автомобилей жалуются на то, что не замечают мотоциклистов, ну а мопеды и скутеры подавно.

Сделать такой глушитель с нуля или методом, подразумевающим тюнинг, несложно, но надо изучить множество технических аспектов.

Особенности прямоточного глушителя

Особенности прямотока в следующем: отработанные газы выбрасываются за пределы двигателя сразу, цилиндры силового агрегата успевают наполняться топливной смесью в оптимальном количестве.

Хотелось бы напомнить всем читателям, что в моменты впуска и выпуска клапаны двигателя имеют свойство открываться и закрываться. Между этими этапами происходит разрежение, которое позволяет очистить цилиндры от выработанных газов. В результате освобождается свободное место, куда и подается топливная смесь. Несложно догадаться, что чем быстрее цилиндры будут освобождаться от выработки, тем быстрее заполнятся.

Таким образом, если суметь обеспечить более быстрый выход газов из системы, увеличится производительность и вследствие этого, мощность скутера или мопеда.

Очистка глушителя

Чистота глушителя влияет на мощность мопеда

Прежде, чем начинать что-либо менять в выхлопной системе, хотелось бы дать один совет. На мощность скутера непосредственно влияет чистота глушителя. Если бы можно было увидеть отработку в разрезе глушителя, владелец скутера бы очень удивился. После определенного пробега динамика скутера снижается, а владельцы начинают искать причины этого, находя их в полной переделке штатного глушителя либо его замены.

Причина потери мощности, между тем, может скрываться в состоянии самого двигателя. Это поможет определить специалист, к которому стоит перед проведением тюнинга обратиться. Но самым частой причиной потери динамики становится сажа, которая забивает глушитель. Очистку в данном случае рекомендуется проводить тремя способами.

Первый способ: механический

Он подразумевает очистку в разрезе глушителя (он делается болгаркой). Проволокой или тросиком вычищается внутренность глушителя от сажи. Место в разрезе закрывается при помощи сварки.

Второй способ: химический

Он подразумевает залив воды с каким-нибудь очистителем в глушитель. Например, подойдет для этой цели едкий натр. При такой очистке есть преимущество: внешний вид глушителя никоим образом не пострадает.

Третий способ: термическая обработка

Глушитель нагревается либо на скутере паяльной лампой, либо демонтированный в печи или на мангале. Надо будет только после остывания перекрасить глушитель.

Переделка глушителя

Как правило, многие умельцы не просто собирают глушитель, а переделывают штатный. Это дает возможность затратить меньшее время и получить более приемлемый вариант.

Инструментарий и материалы

Прежде, чем начать тюнинг, надо подготовить нужные инструменты. В данном случае будут необходимы следующие составляющие:

1. Сварочный аппарат, желательно с разными режимами работы;
2. Соответствующего размера и диаметра труба;
3. Болгарка;
4. Ершики для мытья посуды металлические в количестве нескольких штук.

Начинаем тюнинг

Демонтируем для начала глушитель. Затем берем болгарку и вырезаем кусок металла сверху глушителя. В таком разрезе с глушителем будет намного легче работать. Практически следует полностью вырезать верхнюю часть. После этого надо очистить все внутреннее пространство глушителя, осуществляя демонтаж, находящихся в разрезе элементов.

Пришло время работы с отрезком трубы, который мы подготовили. Воспользовавшись мощной дрелью либо сваркой, проделываем множество отверстий в трубе. Помещаем трубу в разрезе штатного глушителя. Заранее подбираем трубу такого диаметра, чтобы она поместилась внутри штатного. Желательно, чтобы труба была без каких-либо явных изъянов и идеально ровной.

Прямоточный глушитель в процессе сборки

Пространство в разрезе, которое останется между двумя трубами, нужно забить металлическими ершиками или аналогичными с ними материалами.  Завариваем верх трубы, как было. Монтируем обратно все элементы конструкции, которые были демонтированы в процессе.

В итоге, который дал тюнинг, у нас получится глушитель прямоток, обеспечивающий нужный результат. Массивный и сочный рев двигателя, а также увеличение мощности мопеда станет свидетельством того, что все прошло успешно.

Делаем прямоточный глушитель с нуля

Можно изготовить такой глушитель с нуля. Это будет полностью новый вариант, изготовленный из нескольких компонентов. Сложность этой операции, называемой тюнинг с нуля, заключается в поиске схемы выхлопной системы определенного мопеда.

Инструментарий и материалы

В данном случае, опять же, надо подготовить нужные инструменты и материала.

1. Приобрести в магазине или найти две трубы, диаметром 33 мм;
2. Купить оргстекло;
3. Болты М8 и М3;
4. Подготавливаем клей и гвозди;
5. Сварочный аппарат;
6. Надфили;
7. Ножовка по металлу.

Приступаем к сборке

В первую очередь, нужно отрезать от одной из труб 18 см. Место в разрезе рекомендуется тщательно обработать надфилем. От второй трубы отрезаем круг, диаметром 1,5 см. Обрабатываем вышеописанным методом. Приклеиваем в разрезе первой трубы, вырезанный круг. Отрезаем еще один кусок трубы, длиною 18 см. Проделываем в нем множество отверстий. Делать это можно и с помощью острого гвоздя.

Соединяем все части, используя сварочный аппарат. Минеральной ватой набиваем полость, образовавшуюся в стыке двух кусков трубы. Обматываем готовое изделие специальным огнестойким материалом. Самодельный глушитель готов. Чтобы установить его, надо будет приделать элемент к креплению корпуса скутера.

Делаем элемент крепления глушителя

Из оргстекла, которое незаменимо в этом деле в виду своей прочности и легкой окрашиваемости, вырезаем особого вида кольца, края которых можно будет разогнуть наружу на 180 градусов. Полученные круги с засечками крепим к мопеду, используя нужны болты.  Глушитель полируем с помощью наждачной бумаги. Места соединения самоделки с кузовом мопеда для верности надо будет смазать.

Самодельный глушитель для мопеда в разобранном виде

Если самодельное изготовление вызывает определенные сложности, можно найти массу моделей глушителей уже в готовом виде. Стоят они, как правило, недорого. С другой стороны, только самодельный вариант способен дать идеально ожидаемый вариант.

Видео по теме

Другие видео по теме:

Не нашли ответов в статье?
Больше информации по теме:

Самодельный глушитель на мотоцикл иж. Прямоточный глушитель.Бюджетный вариант своими руками. Как сделать глушитель для мотоцикла прямоточный

Как сделать глушитель на мотоцикл — таким вопросом задаются многие владельцы мотоциклов, особенно отечественных, у которых внешний вид штатных заводских глушителей оставляет желать лучшего. Потребность в изготовлении самодельного глушителя, может возникнуть даже у владельцев импортных мотоциклов, например при их тюнинге (кастомайзинге). Можно конечно же заплатив определённую сумму денег, купить готовые глушители от какой то фирмы, но часто они не подходят для некоторых моделей байков и их крепления приходится переделывать. Да и стоят они не мало. В этой статье мы рассмотрим, как изготовить глушители для мотоцикла своими руками, при минимальном бюджете, и что для этого понадобится.
Вообще то в одной статье просто не реально описать изготовление глушителей для всех типов и моделей мотоциклов, ведь все байки разные, точки крепления глушителей тоже, да и вариантов форм глушителей и их точек креплений, даже для одной модели мотоцикла, может быть несколько.
Но всё же описав изготовление глушителя какого то определённого типа и формы, это послужит примером для изготовления любых других выпускных труб и глушителей, ведь принцип изготовления почти одинаков, за исключением некоторых мелочей (диаметров труб, размеров и точек крепления труб).

Ниже будет описано изготовление двух разных вариантов глушителей, которые отличаются по своей внутренней конструкции. То есть мной будет описано изготовление обычного тихого глушителя с перегородками, по типу заводского. И так же будет описано изготовление прямоточного глушителя, который добавит мощности байку, но и звучать будет громче. И так поехали.

Инструмент и материалы для изготовления глушителя.

Прежде чем начинать изготовление глушителей и их патрубков, следует определиться с материалом и инструментом. Из инструментов потребуется болгарка, трубогиб, и может потребоваться , если например вы хотите сделать соединение двух патрубков в один глушитель (впрочем это можно сделать и с помощью болгарки, но чуть дольше). Ну и потребуется знакомый токарь, для вытачивания переходников между выпускными патрубками и банками глушителей.

1 — корпус (банка), 2,3,4,5 — перегородки, 6 — заглушка, 7 — винты крепления заглушки, 8 — отверстия флейты, 9 — труба флейты.

Вариантов флейт и перегородок может быть несколько, но две самых простых и эффективных конструкции, которые отработаны уже достаточно давно, я публикую на фотографиях слева и ниже. В первой конструкции лабиринт для выхлопных газов создают отверстия (см. фото флейты и фото слева).

А во второй конструкции лабиринт создают трубки, вваренные в перегородки. Кстати на многих современных мотоциклах, используют лабиринт из трубок (см. фото глушителя спортбайка выше), причем такая конструкция используется давным давно на мотоциклах 50-х годов — фото слева.

Расстояние между перегородками должно быть примерно одинаковое и соответствовать длине трубы банки, поэтому прежде чем начинать делать флейту с перегородками, следует отрезать банку такого размера, какой вам нравится и какой подходит для вашего байка.

Если расстояние между перегородками будет равное по всей длине банки глушителя, то это позволит равномерно распределяться звуковым волнам.

А чтобы флейта не болталась внутри банки глушителя, крайние трубы флейты должны плотно надеться на внутреннюю часть переходника, там где указано расстояние B на рисунке слева.

Переходники (по два для каждого глушителя) следует заказать токарю выточить из нержавейки, алюминия или титана, можно использовать и чёрную сталь, но придётся её . Чертёж показан на рисунке слева, но форма может быть не обязательно как на этих рисунках, а несколько иная, например передний, как и задний переходник может иметь форму конуса. А задний переходник — насадку можно заказать выточить токарю в форме сопла ракеты. Или сделать насадку в форме многоствольного пулемёта (как на фото в начале этой статьи), всё зависит от полёта фантазии.

Но при вытачивании переходников любой формы, следует учесть, что диаметр А должен быть равен внутреннему диаметру трубы банки, которую вы будете использовать. А наибольший диаметр Б конуса, должен быть равен наружному диаметру конуса трубы выпускных патрубков, ну а диаметр В должен быть равен внутреннему диаметру трубы флейты.

После изготовления переходников, всё собирается как на рисунке слева. Остаётся только закрепить переходники к банке глушителя. Передний переходник можно соединить с банкой не разъёмно, то есть с помощью сварки или заклёпок по кругу. А вот задний переходник (из которого будут выходить выхлопные газы), лучше зафиксировать к корпусу банки с помощью винтов.

Для этого в переходнике сверлится пара отверстий и нарезается внутренняя резьба М5 или М6. Разборное соединение (на винтах) переходника и банки, позволит при необходимости снять задний переходник и вынуть флейту для чистки от нагара. Кстати, владельцам чопперов или старых классических мотоциклов, можно ещё на задний переходник изготовить или заказать насадку, например как на фото слева, которая приваривается к заднему переходнику, или плотно одевается и крепится парой заклёпок.

Когда глушитель собран, остаётся приварить с внутренней стороны банки ушки для крепления его к раме. Но можно не приваривать ушки крепления к банке, а просверлить с внутренней части переходников отверстия на 7 мм, и нарезать внутреннюю резьбу М8. А в эту резьбу будут вкручиваться болты (или шпильки), для крепления глушителя к раме. Какой вариант выбрать, каждый выбирает сам. Но оба варианта намного лучше и аккуратнее, чем заводское крепление глушителя с помощью хомутов, которое используют на некоторых отечественных мотоциклах.

Закрепив самодельный глушитель на раме, теперь можно измерить рулеткой, насколько следует удлинить штатный выпускной патрубок, чтобы состыковать его с новым глушителем, ну или изготовить новый патрубок. При изготовлении патрубков на заводе, разумеется используется тонкостенная труба, и вам тоже советую её использовать (лучше нержавейку) для облегчения веса выхлопной системы.

Но основная трудность при изготовлении выпускных патрубков из тонкостенной трубы — это сделать качественный изгиб трубы под нужным радиусом загиба, без складок и вмятин. Для этой цели известные кастомайзеры используют дорогостоящие трубогибы с дорном (подробнее об этом ссылка на трубогибы выше). Начинающим кастомайзерам, да и большинству просто владельцев мотоциклов, решивших улучшить внешний вид глушителей своего байка, такие станки не по карману.

Но сейчас уже можно найти в продаже готовые согнутые трубы или фрагменты труб (примерно как на фото слева — они сделаны из нержавейки и предназначены для перил). Для V-образных моторов мотоциклов Харлей или японских чопперов, могут подойти и фрагменты загнутой 55 трубы, используемой для глушителей некоторых автомобилей.

И обрезая под разными углами, затем стыкуя и сваривая между собой согнутые фрагменты, можно изготовить патрубки практически с любой причудливой формой загиба. После сваривания фрагментов, разумеется все сварные швы шлифуются и затем полируются, и выпускной патрубок выглядит как цельный.

При изготовлении выпускного патрубка, следует добиться, чтобы он по своей длине доходил до банки глушителя, и плотно вставлялся в отверстие переднего переходника. Кстати и на патрубке и в отверстии переходника полезно сделать небольшой конус (всего 0,5 — 1 мм., см. чертёж переходника, там конус указан стрелкой) и тогда патрубок очень плотно вставится в переходник глушителя. Но при желании можно ещё использовать специальный термостойкий герметик, который используется для монтажа выпускной системы автомобилей.

Разумеется то, что было описано выше — это не единственный вариант изготовления глушителей и их перегородок. Существует множество вариантов, а некоторые даже делают систему глушителя, такую же как и у оружейного (ствольного) глушителя — см. фото слева.

Или например для глушителей кастомов, многие кастомайзеры вообще не используют отдельную банку и переходники, то есть сами выпускные патрубки и являются глушителями. Только лишь выпускные патрубки могут плавно изгибаться и расширяться, а глушащие элементы (флейта или часть флейты) — если они есть, просто плотно вставляются в трубу, и фиксируются каким нибудь малозаметным винтиком, с внутренней (не видимой снаружи) части трубы.

И в таких глушителях, если и устанавливают какие то перегородки, но лишь для того, чтобы убрать высокие частоты звуковых волн, а низовой спектр выхлопа, который придаёт солидности звуку, остаётся. Настройка звука глушителя это целая наука, и чтобы добиться необходимого саунда, некоторые кастомайзеры пробуют несколько различных вариантов конструкций шумопоглощающих элементов, пока не добьются желаемого результата. Некоторые даже держат свои конструкции в секрете.

Как сделать глушитель для мотоцикла прямоточный.

Многие владельцы, как серийных мотоциклов, так и кастомов, вместо штатных глушителей используют прямоточный глушитель, который добавляет и мощности и звука. К тому же солидный звук способствует безопасности мотоциклиста при движении в пробках, и его чаще замечают те водители, которые не догадываются, для чего в машине зеркала заднего вида.

Но купить прямоток для мотоцикла от какой нибудь авторитетной фирмы стоит не дёшево. Как его изготовить для автомобилей я уже писал (желающие могут почитать об этом ), и устройство автомобильных и мотоциклетных прямотоков практически одинаковое, за исключением их размеров. Поэтому есть смысл кликнуть по ссылке и почитать о изготовлении прямотока всё более подробно. Но и в этой статье я опишу некоторые нюансы изготовления, а так же как переделать заводской глушитель в прямоток.

Переделать заводской глушитель в прямоточный проще, так как можно использовать в качестве корпуса штатную банку. Особенно если на вашем байке фирменная штатная банка с логотипом какой нибудь авторитетной фирмы. После аккуратной переделки, обычный глушитель превратится в прямоточный и будет ещё и с логотипом той же фирмы. И если сделать глушитель прямоток своими руками, используя штатную фирменную банку, можно сэкономить приличную сумму денег. Так как прямоточные глушители от авторитетных фирм, могут стоить не дёшево, примерно 500 — 600$ (в зависимости от региона и модели мотоцикла).

Суть переделки заключается в аккуратной разборке штатного глушителя (как разобрать прямоток или обычный штатный глушитель, я описал в статье по ремонту прямоточного глушителя, статья находится ). Особенно аккуратно следует разбирать глушители с карбоновой банкой (углепластиковой), так как карбон, подвергшийся температурным воздействиям, становится ещё более хрупким. Со стальными или нержавеющими (титановыми) банками, работать намного проще.

Так вот, разобрав штатную банку, вынимаем все внутренности (флейту с перегородками) и вместо них следует изготовить (лучше из нержавейки) трубку с множеством мелких отверстий. Диаметр трубки примерно такой же, как диаметр выпускных патрубков вашего байка (30 — 50 мм). А длина трубы должна быть такой, чтобы хватало от переднего переходника, до задней крышки, то есть практически такой же, как и длина штатной банки.

В трубке насверливаем множество отверстий диаметром 3- 5 мм (см. фото слева или выше — все размеры условные и могут быть изменены). Далее трубка приваривается или крепится на заклёпках к переднему переходнику штатного глушителя, а задняя часть трубки, должна будет плотно надеться при сборке на внутренний трубчатый выступ задней крышки- переходника (то есть так же, как надевается флейта обычного глушителя, на выступ заднего переходника — см. рисунок собранного обычного глушителя, чуть выше в тексте).

После того, как перфорированная трубка приваривается к переднему переходнику, она плотно (в несколько слоёв) обматывается минеральной или базальтовой ватой.
Количество слоёв и толщина намотки должны быть такими, чтобы штатная банка плотно наделась на обмотку, при сборке глушителя. После надевания банки и стыковки её с передним переходником (с помощью заклёпок), останется надеть на банку и перфорированную трубку заднюю крышку и скрепить всё заклёпками или винтами (см. фото слева).

При стыковке перфорированной трубки и выступа в задней крышке глушителя, можно использовать термогерметик, для уплотнения, если например перфорированная трубка садится на выступ задней крышки неплотно (с зазором).

Вот вроде бы и всё. Надеюсь эта статья хоть немного поможет начинающим мотоциклистам или кастомайзерам, ответить на вопрос, как сделать глушитель для мотоцикла и применить эти советы на практике, успехов всем.

Что такое глушитель и для чего он предназначен? Цель — ознакомить вас не только с тем, как сконструировать своими руками самодельный глушитель для скутера, но и с тем, в чем предназначение этого важного узла.

Двухтактный и четырехтактный скутер

Скутер, как известно, может быть с двухтактным либо с четырехтактным двигателем. Принцип работы всей системы выхлопа у аналогов отличается кардинальным образом.

Глушитель на четырехтактном скутере за сравнительно меньшее время выводит газы, делая этом с минимальным шумом. Кроме того, провести тюнинг глушителя в этом случае будет довольно-таки просто. С другой стороны, в обоих случаях, проводя тюнинг, надо будет менять трубы.

Для глушителя двухтактного скутера подбирать компоненты, дающие возможность провести тюнинг, будет значительно сложнее. Сам штатный глушитель для таких скутеров более сложен в производстве и настройке.

Выхлопная система двухтактного скутера работает следующим образом. В процессе очистки отработанных газов часть мощности возвращается в двигатель. Это происходит на определенных оборотах и если суметь весь этот процесс реализовать, проведя тюнинг, скутер будет не узнать.

Можно установить на двухтактный скутер качественный и правильно настроенный резонатор. Это даст ощутимую прибавку в динамике до четверти. Но в этом случае актуально будет проведение профессиональных настроек всей системы питания.

Для чего нужны качественные глушители

Как известно, в цилиндрах двигателя мопеда собирается определенное количество продуктов сгорания топлива. Они обязательно должны быть выброшены и в этом случае именно глушитель в ответе за это. Другими словами, этот узел как бы сглаживает пульсации, неизбежные при выбросе продуктов сгорания на большой скорости.

Сама конструкция глушителя, применяемого не только на скутерах и мопедах, но и на мотоциклах и автомобилях, подразумевает особую систему выпускного тракта, которая может быть различной, в зависимости от того, какой результат желает получить владелец транспортного средства. К примеру, если стремления усовершенствовать систему выхода газов связаны с увеличением мощности скутера, необходим особый тип глушителя – прямоточный.

Прямоточный тип глушителя

Установка такого типа глушителя повлечет за собой не только увеличение динамической мощности, но и значительно увеличит шум, издаваемый при выходе газов. С одной стороны, это хорошо, ведь так можно привлечь внимание других водителей, тем самым, повышая пассивную безопасность. Как известно, часто водители больших автомобилей жалуются на то, что не замечают мотоциклистов, ну а мопеды и скутеры подавно.

Сделать такой глушитель с нуля или методом, подразумевающим тюнинг, несложно, но надо изучить множество технических аспектов.

Особенности прямоточного глушителя

Особенности прямотока в следующем: отработанные газы выбрасываются за пределы двигателя сразу, цилиндры силового агрегата успевают наполняться топливной смесью в оптимальном количестве.

Хотелось бы напомнить всем читателям, что в моменты впуска и выпуска клапаны двигателя имеют свойство открываться и закрываться. Между этими этапами происходит разрежение, которое позволяет очистить цилиндры от выработанных газов. В результате освобождается свободное место, куда и подается топливная смесь. Несложно догадаться, что чем быстрее цилиндры будут освобождаться от выработки, тем быстрее заполнятся.

Таким образом, если суметь обеспечить более быстрый выход газов из системы, увеличится производительность и вследствие этого, мощность скутера или мопеда.

Очистка глушителя

Прежде, чем начинать что-либо менять в выхлопной системе, хотелось бы дать один совет. На мощность скутера непосредственно влияет чистота глушителя.
Если бы можно было увидеть отработку в разрезе глушителя, владелец скутера бы очень удивился. После определенного пробега динамика скутера снижается, а владельцы начинают искать причины этого, находя их в полной переделке штатного глушителя либо его замены.

Причина потери мощности, между тем, может скрываться в состоянии самого двигателя. Это поможет определить специалист, к которому стоит перед проведением тюнинга обратиться. Но самым частой причиной потери динамики становится сажа, которая забивает глушитель. Очистку в данном случае рекомендуется проводить тремя способами.

Первый способ: механический

Он подразумевает очистку в разрезе глушителя (он делается болгаркой). Проволокой или тросиком вычищается внутренность глушителя от сажи. Место в разрезе закрывается при помощи сварки.

Второй способ: химический

Он подразумевает залив воды с каким-нибудь очистителем в глушитель. Например, подойдет для этой цели едкий натр. При такой очистке есть преимущество: внешний вид глушителя никоим образом не пострадает.

Третий способ: термическая обработка

Глушитель нагревается либо на скутере паяльной лампой, либо демонтированный в печи или на мангале. Надо будет только после остывания перекрасить глушитель.

Переделка глушителя

Как правило, многие умельцы не просто собирают глушитель, а переделывают штатный. Это дает возможность затратить меньшее время и получить более приемлемый вариант.

Инструментарий и материалы

Прежде, чем начать тюнинг, надо подготовить нужные инструменты. В данном случае будут необходимы следующие составляющие:

1. Сварочный аппарат, желательно с разными режимами работы;
2. Соответствующего размера и диаметра труба;
3. Болгарка;
4. Ершики для мытья посуды металлические в количестве нескольких штук.

Начинаем тюнинг

Демонтируем для начала глушитель. Затем берем болгарку и вырезаем кусок металла сверху глушителя. В таком разрезе с глушителем будет намного легче работать. Практически следует полностью вырезать верхнюю часть. После этого надо очистить все внутреннее пространство глушителя, осуществляя демонтаж, находящихся в разрезе элементов.

Пришло время работы с отрезком трубы, который мы подготовили. Воспользовавшись мощной дрелью либо сваркой, проделываем множество отверстий в трубе. Помещаем трубу в разрезе штатного глушителя. Заранее подбираем трубу такого диаметра, чтобы она поместилась внутри штатного. Желательно, чтобы труба была без каких-либо явных изъянов и идеально ровной.

Пространство в разрезе, которое останется между двумя трубами, нужно забить металлическими ершиками или аналогичными с ними материалами. Завариваем верх трубы, как было. Монтируем обратно все элементы конструкции, которые были демонтированы в процессе.

В итоге, который дал тюнинг, у нас получится глушитель прямоток, обеспечивающий нужный результат. Массивный и сочный рев двигателя, а также увеличение мощности мопеда станет свидетельством того, что все прошло успешно.

Делаем прямоточный глушитель с нуля

Можно изготовить такой глушитель с нуля. Это будет полностью новый вариант, изготовленный из нескольких компонентов. Сложность этой операции, называемой тюнинг с нуля, заключается в поиске схемы выхлопной системы определенного мопеда.

Инструментарий и материалы

В данном случае, опять же, надо подготовить нужные инструменты и материала.

1. Приобрести в магазине или найти две трубы, диаметром 33 мм;
2. Купить оргстекло;
3. Болты М8 и М3;
4. Подготавливаем клей и гвозди;
5. Сварочный аппарат;
6. Надфили;
7. Ножовка по металлу.

Приступаем к сборке

В первую очередь, нужно отрезать от одной из труб 18 см. Место в разрезе рекомендуется тщательно обработать надфилем. От второй трубы отрезаем круг, диаметром 1,5 см. Обрабатываем вышеописанным методом. Приклеиваем в разрезе первой трубы, вырезанный круг. Отрезаем еще один кусок трубы, длиною 18 см. Проделываем в нем множество отверстий. Делать это можно и с помощью острого гвоздя.

Соединяем все части, используя сварочный аппарат. Минеральной ватой набиваем полость, образовавшуюся в стыке двух кусков трубы. Обматываем готовое изделие специальным огнестойким материалом. Самодельный глушитель готов. Чтобы установить его, надо будет приделать элемент к креплению корпуса скутера.

Делаем элемент крепления глушителя

Из оргстекла, которое незаменимо в этом деле в виду своей прочности и легкой окрашиваемости, вырезаем особого вида кольца, края которых можно будет разогнуть наружу на 180 градусов. Полученные круги с засечками крепим к мопеду, используя нужны болты. Глушитель полируем с помощью наждачной бумаги. Места соединения самоделки с кузовом мопеда для верности надо будет смазать.

Если самодельное изготовление вызывает определенные сложности, можно найти массу моделей глушителей уже в готовом виде. Стоят они, как правило, недорого. С другой стороны, только самодельный вариант способен дать идеально ожидаемый вариант.

Инструкция, как самостоятельно придать новый и красивый вид старому глушителю скутера, а заодно сделать его более тихим.

Пункт 1. Для работы нам необходимы.

Материалы:

Отрезок тонкой нержавеющей стали, толщиной 0.4-1 мм.
Отрезок тканевого, рулонного теплостойкого шумопоглотителя, толщиной ~5 мм.

Инструменты:

Сварочный полуавтомат.
Болгарка с тонким диском 1 мм.

Пункт 2. Причины.

Со временем даже у самых именитых производителей мототехники, как в данном случае Хонда, происходит полная закупорка глушителя выхлопными отложениями, после чего мотор не заводится и выхода тут только два, покупать новой Китайский глушитель или разборка и чистка старого.

Но так как в Китайском глушителе полностью отсутствует система обратного резонанса волны, то есть, это просто пустая банка, к тоже очень тонкая, а в результате для двухтактного мотора, это потеря мощности до 50% и как результат скутер полностью перестает ездить!

Во время разборки глушителя, приходится вынужденно удалять внутренний шумопоглотитель корпуса из стекловолокна, после чего звук работающего скутера становится более громкий и противный (звонкий), то есть звенит и резонирует сама банка корпуса, а внешний вид уже не такой аккуратный как прежде.

Поэтому, самостоятельная установка дополнительного декоративного корпуса с дополнительным шумопоглотителем будет очень кстати.

Пункт 3. Изготовление и установка.

Откручиваем и снимаем глушитель.

Замеряем длину окружности банки глушителя и длину между сварочными швами.

К полученным размерам окружности прибавляем 2-3 см. для нахлеста, а к ширине 2 см. для загибов.

Из тонкой нержавеющей стали вырезаем расчетный прямоугольник.

С обоих сторон широкой стороны делаем загибы по 5 -6 мм.

Полируем поверхность пастой ГОЕ.

Тонким диском делаем запилы с шагом 5 мм.

Убираем острые края и заусеницы.

По получившимся размерам вырезаем отрез шумопоглотителя (например асбест ткать, стеклоткань или др.), чтобы плотно входил внутрь между загибами.

Оборачиваем вокруг банки глушителя, чтобы стык был с тыльной стороны.

Для удобства сварки, закрепляем хомутами или другими крепежами (например; резиновыми кольцами).

Производим точечную сварку.

Всем привет!
Небольшая тема по постройке глушителя «напрямую».Пример основан на мопеде,но и от автомобильного он ни чем не отличается.Сделать всё реально на «коленке» киянкой в сарае,нужно только заказать знакомому пьяному токарю пару деталей и найти кусок нержавейки.Благо у меня под рукой фабрика родная,куда у меня круглосуточный доступ к металлам различной марки и станкам.В начале вымеряем какая банка будет по размера.Диаметр умножаем на 3.14 и получаем соответственно длину круга в развёрнутом виде.Диаметр моей вроде 96мм а высота банки 400мм.Нержавейку лучше взять в плёнке,для чего сами поймёте,но и без плёнки пойдёт.Делаем ровную трубу и свариваем точечной сваркой.

Далее токарь(я сам себе точил) нам выточил 2 шайбы по нужному диаметру.

А для чего-же плёнка на трубе?Для надписей конечно!)для себя я сколхозил пасанскую понтовую надпись ЗиД Sport.

Если нет плёнки можно наклеить широкую изоленту.Надпись сначала печатаем на принтере,потом приклеиваем к трубе и прорезаем скальпилем или спец. ножиком.Потом аккуратно снимает не нужные нам элементы и вуаля,трафарет готов.Красим.

Радуемся полученной надписи

Далее нужно сделать из сетки или решётки с ячейками с палец трубу нужного диаметра внутрь глушителя.

Всё это вставляем так что-бы отверстия совпадали с этой трубой,набиваем по краям плотно ваты типа Ursa или Knauf(это утеплители строительные)Вата такая выдерживает большую достаточно температуру и не вылетает из трубы за счёт сетки внутри. Середина же остаётся совершенно свободной и если по светить туда фонариком увидим патрубок даже)
Вот и всё.Мне это всё обошлось бесплатно.

Каждый уважающий себя мотоциклист тратит массу времени и усилий на усовершенствование собственного аппарата. Повышая возможности двигателя, улучшая характеристики бака, внимание в итоге переключается на выхлопную систему. Новенький прямоток на мотоцикл, своими руками установленный, порадует глаз и слух водителя. Модернизированная выхлопная система на мототехнике смотрится на порядок более стильно, эстетично, а громкий звук делает байк заметным на дороге и помогает избежать неприятных ситуаций.

Что такое прямоток?

Прямотоком называют конструкцию для перемещения жидкостей и газов в едином направлении. С завода мотоцикл поставляется со стандартизированной системой выхлопа, однако впоследствии кастомизации байка и возрастания его мощности оригинальной комплектации уже недостаточно — повышается количество отработанных газов. Специалисты устанавливают систему прямотока, визуально и технически облагораживая ваш мотоцикл (мощность увеличится на 3 — 5 лошадиных сил), однако куда приятней сделать это своими руками. Дело это не потребует больших временных затрат, материалы вполне доступны, осталось вооружиться информацией.

Как сделать глушитель на мотоцикл?

· Отвинтите крепежные болты и снимите старый заводской глушитель.

· Вытяните стандартные внутренности — трубки и прочие потроха.

· Приобретите тонкостенную трубочку или сделайте самостоятельно из подручных гаражных материалов. Нержавеющая сталь либо алюминий без дефектов являются оптимальным вариантом. Борозды, сколы и пробоины придадут прямотоку неприятный металлизированный шум, а неправильные габариты трубки затруднят газовый выхлоп. Будьте внимательны, создавая глушитель на мотоцикл своими руками: требования по техобслуживанию не должны быть нарушены.

· Внешняя оболочка глушителя и тонкая внутренняя трубка значительно различаются в объеме, просвет между ними рекомендуется плотно забить стекловатой — это поможет уменьшить шум. Риск возгорания стекловаты минимизируется, если обмотать трубочку пожароустойчивым веществом или асбестом.

· При помощи крепежей пристраиваем глушитель обратно на мотоцикл, прикрываем выпускную часть крышкой и проверяем результат своей ручной работы. Когда байк заведется, вы должны услышать легкий басовитый тон. Если вы желаете более выразительных эффектов в звучании прямотока, есть иной способ создания глушителя, о котором мы расскажем далее.

Как создать звучный прямоток на мотоцикл своими руками?

· Существует большое количество разновидностей прямотоков: одни усиливают мощность, другие улучшают звучание, третья категория прямотоков дает двойной результат.

· Суть работы качественного прямотока — управлять газами и жидкостями в мото-теплообменнике, направляя перегороженные стенкой вещества в едином направлении.

· Задумав собственный проект прямотока, обязательно ознакомьтесь с выложенными в сети видео мастерских работ. При наличии опыта и инженерного мышления можете экспериментировать и изобретать новые виды прямотоков.

· Изготовить уникальный глушитель на мотоцикл своими руками помогут сварочный аппарат и болгарка. Для этого покупаем листовую нержавеющую сталь, сворачиваем ее в трубу, скрепляя отдельные элементы дугово-аргонной сваркой. Внутренняя трубка делается так же, только в меньшем диаметре, и предварительно в стальном листе просверливается множество мелких отверстий. На завершающем этапе прикрепляются торцовые заглушки.

· Дальнейший процесс напоминает смену оригинального глушителя самодельным. Набивают стекловату, обтягивают асбестом. Заполнять пространство между оболочкой и трубкой необходимо плотнее, тогда вибрация и шум во время езды будет меньше.

· Некоторые специалисты переделывают автомобильные глушители на мотоциклетные, каким образом они это делают и что это дает? Единственное различие состоит в отличных мото- и авто-креплениях, подправить которые можно сварочным аппаратом. Швы замазываются хромовой краской. На выходе получаем стильный бархатный звук прямотока и увеличенные показатели мощности. Приятный бонус — удовлетворение от работы и ощутимая экономия средств.

Информация о том, как сделать глушитель на мотоцикл, весьма популярна не только у тюнинг-специалистов и умельцев с золотыми руками. Мы считаем, что этими знаниями должен обладать каждый мотолюбитель, учитывая простоту рабочего процесса и доступность материалов.

2-тактная конструкция расширительной камеры Wizard

Построение «настроенной» трубы для 2-тактного двигателя: 11 шагов (с изображениями)

Еще я всегда хотел сваривать тонкий металл. Этот проект был моим оправданием, чтобы попробовать. Я не претендую на звание эксперта в области сварки, поэтому, пожалуйста, отнеситесь к моим советам и предложениям с недоверием … потому что они могут быть совершенно неверными. Это как раз то, что сработало для меня.

Как сваривать тонкий металл

Я считаю, что наиболее важным для выполнения этих сварных швов является как можно более точное совмещение двух деталей.Выполнение таких стыковых соединений означает, что край металла нагревается, поэтому его очень легко расплавить или просверлить. Не весело и не красиво. Я потратил некоторое время на то, чтобы мой сварщик правильно набрал номер (см. Рисунок 1 ) — не торопитесь, потренируйтесь и выясните, что работает для вас!

*** Примечание для сварщиков — Я использовал сварочный аппарат с подачей проволоки на 110 В с толстой проволокой из флюса. Не лучший вариант для этой ситуации. В идеале сварочный аппарат с подачей проволоки с защитой от газа аргоном должен работать лучше с более тонкими материалами, или, если у вас есть доступ и навыки его использования, лучшим вариантом будет правильно настроенный сварочный аппарат TIG.Моя первая попытка была сделана с горелкой Oxy-Acetlyne, в основном потому, что я хотел попрактиковаться в ее использовании. Это можно сделать, но некоторые машины делают жизнь намного проще!

После того, как вы определились со своим сварщиком, первым делом нужно скрепить деталь скрепкой. Плотно зажмите концы, как показано на Рисунок 2 , затем приварите прихваточным швом (только небольшое пятно, чтобы скрепить их вместе) примерно через каждый дюйм, как показано на Рисунок 3 . Теперь самое сложное.

Я пробовал несколько разных способов сварить этот тонкий металл вместе, и лучший способ, который я нашел до сих пор, — это «заппи-зап»… Вид вариации на «пропущенную сварку». Пропуск сварки (см. Рисунок 4) — это когда вы свариваете короткую полосу, переходите к другому участку и свариваете еще одну короткую полосу и продолжаете повторять, пока не будет сварена вся деталь. Это сработало нормально, но я обнаружил, что это приведет к слишком большому нагреву и растапливанию дыр в моем проекте.

Мое решение заключалось в том, чтобы делать все более короткие и более короткие швы пропуска, пока мои швы пропуска не достигли длины около 1/4 дюйма, что заняло около 1 секунды. Затем я начал просто нажимать его на секунду, делая паузу на секунду, чтобы дать ему остыть. слегка, снова ударяя по нему на секунду (достаточно долго, чтобы образовалась красивая лужа для обеспечения проникновения), затем дайте ему остыть и просто повторяйте весь путь вниз по суставу.В конечном итоге это сработало для меня очень хорошо.

Советы по сварке металла

1. Если возможно, приваривайте ВНИЗ. Вы путешествуете быстрее и накапливаете меньше тепла, что снижает вероятность возникновения дыр в вашем проекте.

2. При сварке «zappy-zap» — если вы все еще продеваете отверстия в металле, вы также можете приварить точку, прыгнуть вперед примерно на 1/4 дюйма и приварить назад в уже сваренную точку. самая горячая часть сварного шва находится над ТОЛЩИМ металлом (потому что вы закончили поверх предыдущего сварного шва), что снижает вероятность того, что вы проделаете в нем дыры.Сварка в обратном направлении, прыжок вперед на 1/4 дюйма, сварка в обратном направлении, прыжок вперед, повторение …

3. Если вы делаете дыры в металле, используйте присадочный стержень для сварки ацетлином или TIG вместе со сварочным аппаратом MIG металл в отверстии быстро, не нагревая его и не делая отверстие ХУЖЕ. Просто возьмите стержень в левой руке, удерживая его над отверстием, и приварите поверх него с помощью сварочного аппарата MIG.

Сварка расширительной камеры

Отдельные детали: возьмите один из конусов или цилиндров и начните с сварки стыка, как описано выше.Я начал с брюшка трубы (центрального цилиндра). Сварить прихваточным швом, а затем сварить. Вы можете делать одну деталь за раз, а затем сваривать детали вместе, или вы можете сварить все детали, а затем сварить детали вместе.

Соединение частей: опять же, я не могу подчеркнуть, насколько важно, чтобы соединения были выровнены как можно точнее. Если вы не торопились на этапе макета, они должны быть довольно точными, но вам придется немного подправить, чтобы убедиться, что концы, которые вы соединяете, являются идеальными кругами и выровнены друг с другом.Стол для ставок и кофемолка могут быть здесь вашими друзьями — просто убедитесь, что если вы измельчаете что-нибудь, это абсолютно необходимо. Убедившись, что они выровнены, скрепите 2 части вместе, как показано на Рисунок 7 , затем очистите прожженный флюс, если вы используете сварочный аппарат с флюсовым сердечником, и начинайте сварку! См. Рисунок 8 .

*** Примечание по соединению деталей — Если что-то не выровнено, скрепите их вместе там, где они ДОЛЖНЫ выровняться, затем используйте молоток и стол для колышков, чтобы «отрегулировать» посадку.Вы можете очень близко к этому приблизиться, если проявите терпение …

Продолжайте добавлять части, пока не закончите! См. изображения 9-13 .

Итак, у вас есть трубка … Как, черт возьми, эта штука поместится на велосипеде !?

Рекомендации по оптимизации глушителя в малом двухтактном двигателе на JSTOR

Abstract

РЕФЕРАТ Хорошо известно, что 3D-моделирование CFD может дать подробную информацию о свойствах жидкости и потока в сложных 3D-областях, в то время как 1D-моделирование CFD может предоставить важную информацию на системном уровне, т.е.е. про работоспособность всего двигателя. Недостатки двух методов моделирования состоят в том, что первый требует больших вычислительных затрат, в то время как второй не может захватывать сложные локальные трехмерные характеристики потока. Следовательно, эти два метода моделирования следует рассматривать как взаимодополняющие, действительно, сочетание двух подходов может извлечь выгоду из плюсов двух методов при минимизации минусов. В частности, с помощью многомасштабного подхода к моделированию (1D-3D) можно моделировать большие и сложные области, моделируя сложную часть с помощью трехмерного подхода, а остальную часть области — с помощью одномерного подхода. В этой статье описан анализ цикла оптимизации нестационарного потока одноцилиндрового двухтактного бензинового двигателя с использованием передовых числовых инструментов, которые, в свою очередь, подтверждаются экспериментальными измерениями. В частности, 3D-модель (на основе кода STAR-CD) всего двигателя и 1D-3D интегрированная гидродинамическая модель (на основе кодов GT-POWER 1D и Converge-LITE 3D) разрабатывается и применяется для представления геометрической области и для прогнозирования производительности и газовой динамики во всей впускной и выпускной системах.Методология позволяет пользователям точно прогнозировать и глубоко понимать неустойчивые явления во всем двигателе и фиксировать волновое движение, которое сильно влияет на трехмерную конструкцию глушителя в небольших двухтактных двигателях, оборудованных резонансными трубами.

Информация о журнале

Международный журнал двигателей внутреннего сгорания SAE — это научный рецензируемый исследовательский журнал, посвященный науке и технике по двигателям внутреннего сгорания. Журнал освещает инновационные и архивные технические отчеты по всем аспектам разработки двигателей внутреннего сгорания, включая исследования, проектирование, анализ, контроль и выбросы.Стремясь стать всемирно признанным исчерпывающим источником для исследователей и инженеров в области исследований и разработок двигателей, журнал публикует только те технические отчеты, которые считаются имеющими значительное и долгосрочное влияние на разработку и конструкцию двигателей

Информация для издателей

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и Collegiate Design Series.

Ход выхлопа — обзор

Стратегии переключения клапанов при деактивации цилиндров

Есть три метода улавливания массы газа в деактивированных цилиндрах, в зависимости от времени закрытия клапанов в цикле двигателя: (1) поддерживать минимум масса газа и почти вакуум в баллоне; (2) подайте прохладный свежий воздух в цилиндр; и (3) улавливать горячий остаточный газ в цилиндре.Желательно остановить движение выбранных клапанов в определенной точке цикла двигателя с минимальным влиянием на конструкцию, долговечность, упаковку и стоимость. Время выключения имеет решающее значение, поскольку история давления внутри цилиндра определяет расход смазочного масла и состояние смазки компонентов силового цилиндра, а также вибрацию двигателя. Несмотря на то, что минимальное количество захваченной массы газа обеспечивает минимальное трение поршневого кольца и насосные потери деактивированных цилиндров, необходимо поддерживать некоторую массу газа и давление в цилиндре для достижения приемлемого уровня расхода смазочного масла и условий смазки для цилиндра за счет минимизация возможности всасывания смазочного масла через зазоры поршневых колец в камеру сгорания.Помимо расхода смазочного масла, еще одним важным фактором при выборе стратегии переключения клапанов является NVH. Двигатель должен сжать соответствующее количество воздушной массы, захваченной в отключенных цилиндрах, чтобы действовать как демпфер, сглаживая вибрацию и изменение скорости двигателя.

Быстрое переключение событий отключения цилиндров важно для синхронизации цилиндров, чтобы обеспечить надежное и повторяемое переключение между рабочими режимами без неконтролируемых переходных режимов, которые могут нарушить выбросы или управляемость.Электромеханическое срабатывание обычно происходит быстрее, чем электрогидравлическое срабатывание. Быстрое отключение и повторное включение клапана может быть реализовано в течение одного цикла двигателя до высоких оборотов двигателя, таких как 5000 об / мин, с помощью электромеханических систем в современной конструкции (Kreuter et al. , 2001).

В последовательности срабатывания клапана сначала можно отключить впускной или выпускной клапан. Обычно существует три стратегии деактивации переключения клапана:

1.

Сначала деактивируйте впускной клапан сразу же в конце такта выпуска без дозаправки цилиндра свежим воздухом и внешней рециркуляцией отработавших газов.

2.

Отключите впускной клапан сначала во время или в конце такта впуска, чтобы заправить цилиндр определенным количеством свежего воздуха и внешней системы рециркуляции отработавших газов.

3.

Отключите выпускной клапан перед тем, как сгоревший газ в баллоне будет вытеснен из цилиндра, чтобы улавливать горячий выхлопной газ в цилиндре.

В первой стратегии переключения клапана, когда поршень движется вниз во время такта впуска, давление в цилиндре становится ниже атмосферного, создавая тем самым высокий вакуум с возможным отрицательным влиянием на расход смазочного масла.Расход масла в основном связан с потерей масла через поршневые кольца и направляющие клапана. Масло может всасываться в камеру сгорания через области стыковых зазоров верхнего компрессионного кольца и второго кольца за счет высокого вакуума, создаваемого в отключенных цилиндрах во время такта впуска. Обратите внимание, что обычный бензиновый двигатель на самом деле все время работает с высоким вакуумом в цилиндрах при частичной нагрузке в режиме дросселирования. В отключенных цилиндрах, показанных в некоторых исследованиях, пиковое давление в цилиндрах обычно было очень низким (всего 2–3 бара).Давление в цилиндре на впуске НМТ составляло всего около 0,2 бара абсолютного давления, а давление в цилиндре оставалось ниже атмосферного давления с вакуумом в течение большей части цикла двигателя (Hatano et al, 1993; Leone and Pozar, 2001). Следует отметить, что конструкция пакета поршневых колец может отличаться для бензинового двигателя без наддува и дизельного двигателя с турбонаддувом.

Сайто et al. (1989) подтвердили в своей экспериментальной работе, что, когда впускной дроссель был закрыт, высокий вакуум в цилиндре приводил к увеличению расхода масла через пакет поршневых колец в бензиновом двигателе.Они обнаружили, что количество смазочного масла, всасываемого в камеру сгорания в режиме торможения двигателем с закрытым впускным дросселем, было примерно в шесть раз больше, чем при высокой нагрузке с полностью открытым впускным дросселем. О вытягивании масла свидетельствовало скопление большого количества масла в верхней площадке над шарниром верхнего кольца, а также во второй и третьей площадках, а также по толстой масляной пленке на юбке поршня. По мере увеличения оборотов двигателя поток масла набирался быстрее.

В стратегии переключения третьего клапана, где выпускной клапан деактивируется перед впускным клапаном, деактивированный цилиндр имеет более теплый заряд из-за захваченного горячего выхлопного газа.Заряд постепенно охлаждается по мере передачи тепла от газа к стенкам цилиндра. Эта стратегия может привести к чрезмерно высоким пиковым давлениям в деактивированных цилиндрах при относительно более высокой нагрузке на двигатель в течение первых нескольких секунд сразу после деактивации клапана. Давление в цилиндре быстро снижается цикл за циклом из-за потери теплопередачи в течение нескольких секунд до гораздо более низкого стабилизированного уровня (Sandford и др. , 1998), который немного выше уровня давления, заданного второй стратегией переключения клапана.Следует отметить, что повторное сжатие захваченного газа в деактивированных цилиндрах приводит к некоторым насосным потерям. Насосные потери при улавливании горячего газа сгорания выше, чем при улавливании свежего воздуха.

Хорошим ориентиром для последовательности деактивации является поиск наилучшего баланса между следующим: предотвращение нежелательного вакуума в цилиндре, поддержание цилиндра как можно более теплым, поддержание приемлемого пикового давления в цилиндре для долговечности и вибрации двигателя, а также минимизация насосных потерь. .Во многих бензиновых двигателях выпускной клапан часто отключается и снова активируется перед впускным клапаном (например, Falkowski et al. , 2004). Причина в том, что бензиновый двигатель работает при высоком вакууме в цилиндре во время такта впуска при частичной нагрузке с дроссельной заслонкой впуска. Следовательно, если требуется большое количество массы (или особенно массы горячего газа), отключение сначала выпускного клапана является единственным решением. В дизельном двигателе ситуация иная, потому что он не работает с вакуумом в режиме дросселирования.Следовательно, можно рассмотреть вторую стратегию переключения клапана, заключающуюся в первом отключении впускного клапана во время такта впуска для индукции холодной зарядки.

Обычно во время длительной операции отключения цилиндров цилиндры необходимо повторно активировать на короткий период времени, чтобы поддерживать цилиндры в тепле и предотвращать накопление масляных отложений в камере сгорания (Falkowski et al. , 2004). При повторной активации цилиндра выпускной клапан обычно необходимо открыть до открытия впускного клапана.Повторное включение выпускного клапана в первую очередь может предотвратить попадание выхлопных газов из активных цилиндров во впускное отверстие, что вызовет проблемы с шумом и пропуски зажигания во время следующего цикла сгорания (Kreuter et al. , 2001). Повторная активация сначала выпускного клапана также может избежать высокого давления повторного сжатия, действующего на впускной клапан. Кроме того, цилиндры можно альтернативно активировать или деактивировать, чтобы поддерживать деактивированные цилиндры в тепле или предотвращать их чрезмерное охлаждение.

Методы расчета отношения воздуха к топливу для оксигенированного топлива в двухтактных двигателях (конференция)


Севик, Джеймс Майкл, Валлнер, Томас, Майерс, Скотт А. и Васил, Джефф. Методы расчета отношения воздуха к топливу для кислородсодержащего топлива в двухтактных двигателях . США: Н. П., 2015.
Интернет. DOI: 10.4271 / 2015-01-0965.


Севик, Джеймс Майкл, Валлнер, Томас, Майерс, Скотт А., И Васил, Джефф. Методы расчета отношения воздуха к топливу для кислородсодержащего топлива в двухтактных двигателях . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.4271/2015-01-0965


Севик, Джеймс Майкл, Валлнер, Томас, Майерс, Скотт А. и Васил, Джефф. Мы б .
«Методы расчета отношения воздуха к топливу для кислородсодержащего топлива в двухтактных двигателях». Соединенные Штаты. https: // doi.org / 10.4271 / 2015-01-0965. https://www.osti.gov/servlets/purl/1502860.

@article {osti_1502860,
title = {Методы расчета отношения воздуха к топливу для кислородсодержащего топлива в двухтактных двигателях},
author = {Севик, Джеймс Майкл и Валлнер, Томас и Майерс, Скотт А. и Васил, Джефф},
abstractNote = {В 1990 году Рой Дуглас разработал аналитический метод расчета глобального отношения воздуха к топливу в двухтактном двигателе по выбросам выхлопных газов.Хотя этот метод в значительной степени применяется к двухтактным двигателям, он не позволяет рассчитать соотношение воздуха и топлива для кислородсодержащих топлив. В этом исследовании предложены модификации метода Роя Дугласа, позволяющие применять его к кислородсодержащему топливу. Стандарт ISO # 16183, модифицированный метод Шпиндта и метод Бретчнайдера использовались для оценки модификаций метода Роя Дугласа. Кроме того, воздушно-топливное соотношение, подходящее для двухтактных двигателей, также было изменено для включения кислородсодержащего топлива.Для проверки модифицированного метода расчета были проведены испытания с использованием двухтактного карбюраторного и двухтактного судового подвесного двигателя с прямым впрыском в течение пятирежимного морского испытательного цикла с использованием индолена и смесей этанола и изобутанола с низким уровнем концентрации. Результаты показывают, что метод модифицированного отношения воздух-топливо тесно связан со стандартом ISO # 16183. Модифицированный метод Спиндта переоценил глобальное соотношение воздуха и топлива. Хотя метод Бретчнайдера считается усовершенствованием метода Шпиндта, он все же дает завышенную оценку соотношения воздух-топливо.Применение расчета захваченного отношения воздух-топливо к модифицированному методу Роя Дугласа обеспечило расчет захваченного отношения воздух-топливо для работы двухтактного двигателя, который коррелировал с выбросами CO при выходе из двигателя. Расчет захваченного отношения воздуха к топливу также обеспечил улучшение прогнозов отношения воздуха к топливу, особенно в условиях холостого хода.},
doi = {10.4271 / 2015-01-0965},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1502860},
journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2015},
месяц = ​​{4}
}


Бензиновый двигатель | Британника

Бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой.Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого возможного применения в силовых установках, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, малые грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и малые внутренние морские агрегаты, стационарные насосные установки среднего размера, осветительные установки и т. Д. станки и электроинструменты. Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели встречаются реже, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных инструментах для озеленения, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.

V-образный двигатель

Поперечный разрез V-образного двигателя.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Типы двигателей

Бензиновые двигатели можно сгруппировать в несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, количество ходов за цикл, систему охлаждения, а также тип и расположение клапана. В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых двигателей и роторных двигателей.В поршневом двигателе давление, создаваемое при сгорании бензина, создает силу на головке поршня, которая перемещает цилиндр по длине возвратно-поступательным или возвратно-поступательным движением. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и выполняет работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров, оснащенных возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.

бензиновые двигатели

Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневому типу. Основные компоненты поршнево-цилиндрового двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают по четырехтактному или двухтактному циклу.

Типовая схема поршневой цилиндр бензинового двигателя.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Четырехтактный цикл

Из различных методов восстановления мощности процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция, впервые разработанная в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума.Смесь сжимается, когда поршень поднимается на такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий ход, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа обусловлено расширением сгоревшего газа, давящим на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработанные продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, каждый цикл требует четырех тактов поршня — впуска, сжатия, мощности и выпуска — и двух оборотов коленчатого вала.

Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный цикл

Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал.

Encyclopædia Britannica, Inc.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас

Недостатком четырехтактного цикла является то, что завершается только половина тактов мощности по сравнению с двухтактным циклом ( см. Ниже ), и только половину такой мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость.Однако четырехтактный цикл обеспечивает более эффективную очистку выхлопных газов (продувку) и повторную загрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопе.

TorqSoft — Область времени выхлопа

Программа области времени выхлопа

Эта программа вычисляет конкретную временную область и конкретную временную область продувки для выпускного отверстия двигателя. На основе этой информации программа рассчитывает потенциальную мощность двигателя. Если вам требуется увеличение мощности вашего двигателя, вы можете быстро определить, какая модификация даст вам необходимое увеличение.

Настройка уровня «А» обычно используется в двигателях, требующих абсолютной максимальной мощности. К таким приложениям относятся гонки на мотоциклах (классы 125 и 250 куб. См), гонки на картингах с коробкой передач, дрэг-рейсинг на снегоходах и гонки на скутерах малой вместимости.Все эти приложения имеют либо многоскоростную коробку передач, либо бесступенчатую трансмиссию из-за относительно узкого диапазона мощности.

Настройка уровня «B» обычно используется в двигателях, требующих умеренно высокой выходной мощности. К таким приложениям относятся гонки по мотокроссу (классы 65cc, 85cc, 125cc и 250cc) и серийные снегоходы. Как и в случае с мелодией «А», эти приложения, как правило, имеют либо многоскоростную коробку передач, либо трансмиссию CVT.

Настройка уровня «C» обычно используется в двигателях, требующих средней выходной мощности, но с более широким разбросом мощности, чем мелодии «A» и «B».К таким приложениям относятся классические и винтажные мотокроссовые велосипеды с воздушным охлаждением различных размеров.

Пример 1. Настройка двигателя объемом 50 куб. См.

Предположим, у вас есть мотоцикл объемом 50 куб. См и вы хотите участвовать в гонках. После установки выхлопной системы и карбюратора большего размера вы посещаете тренировочную сессию и обнаруживаете, что ваш двигатель не работает. По вашим оценкам, если бы у вас были дополнительные 25% мощности, вы могли бы быть конкурентоспособными.

Сначала тщательно измерьте размеры выхлопного отверстия.В нашем примере имеется одно выпускное отверстие шириной 26 мм и радиусом угла 5 мм (верхнее и нижнее). Продолжительность выхлопа составляет 180 градусов, а продолжительность передачи — 126 градусов.

Потенциальная выходная мощность, основанная на конкретном интервале времени выхлопа, составляет 12,54 л.с. на коленчатом валу (обозначена цифрой 1 на изображении выше). Буква «C» рядом со значением конкретной временной зоны указывает, что этот двигатель имеет настройку уровня C.

Проверка потенциальной выходной мощности на основе временного диапазона продувки: 11.02 л.с. В идеале эти числа должны быть идентичны, чтобы можно было сделать вывод, что область времени продувки подавляет выходную мощность.

Один из способов увеличения времени продувки — поднять выпускное отверстие — это раньше откроет порт. Сначала попробуйте открыть выпускное отверстие на 86 градусов при постоянном токе. Результаты показаны ниже.

Потенциальная выходная мощность, основанная на конкретном интервале времени выхлопа, теперь увеличена до 15,14 л.с. на коленчатом валу, обозначенном цифрой 1 на изображении выше, а состояние настройки повышено до уровня B.Потенциальная выходная мощность на основе времени продувки на выхлопе увеличилась до 14,12 л.с., что на 28% больше по сравнению со стандартным выхлопным отверстием. Следовательно, эта модификация выглядит очень многообещающей, но сначала необходимо исследовать временную область переноса.

Пример 2 — Шоссейный гоночный мотоцикл Yamaha TZ250B

TZ250B — это шоссейный гоночный мотоцикл с V-образным твином, произведенный компанией Yamaha для гоночного сезона 1991 года. Цилиндры имеют внутренний диаметр 56,0 мм и ход поршня 50,6 мм. Есть 3 выхлопных отверстия — один большой центральный порт, окруженный двумя меньшими боковыми портами (ускорителями).Пиковая мощность достигается при 12000 об / мин.

Расчетная удельная временная зона и продувка показаны ниже. Видно, что выхлопное отверстие имеет настройку уровня А. Потенциальная мощность, основанная на расчетном интервале времени продувки, составляет 45,1 л.с. на коленчатом валу и 90,2 л.с. для всего двигателя.

Настройка двигателя для мотокросса YZ80-YZ85

Здесь мы настраиваем двигатель для мотокросса YZ80 для использования в мотогонках. С помощью программы Torqsoft по времени выпуска отработавших газов можно было увеличить выходную мощность двигателя на 10% всего лишь за счет простой модификации выпускного отверстия.

YZ80 имеет внутренний диаметр 47,00 мм и ход поршня 47,80 мм. Стандартный двигатель имеет продолжительность выхлопа 185 градусов и время переключения 126,5 градуса. В стандартной комплектации двигатель выдает 18 л.с. Однако после установки нашей трубы для шоссейных гонок двигатель выдает чуть более 21 л.с., как видно на динамометрической кривой ниже.

Эта труба рассчитана на пиковые значения в районе 12 750 об / мин. Из динамометрической кривой видно, что второй пик 21,0 л.с. происходит при 12 600 об / мин, а первый пик — 21.4 л.с. происходит при 11250 об / мин. Этот двойной пик часто является признаком того, что двигателю требуется больше времени на продувку. Это действительно так, когда мы запускаем программу времени выхлопа, когда красный крест рядом с расчетным конкретным временем продувки указывает на то, что значение включено. низкая сторона оптимума.

Потенциальная мощность при 12 750 рассчитана как 24,97 л.с. на коленчатом валу. Умножение этого числа на 0,9 для учета потерь в коробке передач и цепи дает потенциальную мощность 22.47 л.с. на заднее колесо.

Затем использовалась программа времени выхлопа для «поднятия» выхлопного отверстия до тех пор, пока не было достигнуто желаемое увеличение мощности. Ниже показаны расчетные временные зоны для продолжительности выхлопа 189,8 град. Потенциальная мощность теперь 28,1 л.с. на коленчатом валу (25,29 на колесе). Это на 12,5% больше по сравнению со стандартным выпускным отверстием. Из динамометрической кривой видно, что модифицированное выхлопное отверстие обеспечивает максимальную мощность 23,6 л.с. при 12950 об / мин.

Верх

Порты трапазоидальной и треугольной формы

На изображении ниже показан главный порт трапазоидальной формы с треугольными усилителями.