Резонансные трубы - что, как и почему

Автор перевода: Владислав Ярополов.

Необходимость в резонансных выхлопных трубах происходит из неизбежного изъяна теории двухтактных двигателей. Несомненно, эти двигатели имеют выдающееся соотношение мощности к объему двигателя, но это за счет эффективности по топливу, они расходуют намного больше топлива, чем их экономные четырехтактные двойники. Причина этого лежит в конструкции каналов картера и гильзы. Во всех двухтактных двигателях, впускное и выхлопное отверстия открываются одновременно. (В двигателе с задним выхлопом, таком как TRX 2.5, центральное впускное отверстие и выхлопное отверстие располагаются диаметрально противоположно, таким образом, скорость газов слегка увеличивается.) Как только топливная смесь поступает в впускное отверстие, большое количество смеси проходит через камеру сгорания и выходит через выхлопное отверстие без воспламенения. Не существует способа решить эту проблему без использования четырехтактной конструкции, но резонансная труба принесет большую пользу для увеличения мощности и улучшения эффективности по топливу. Она использует серию расширяющихся и сужающихся конусов для использования выходящих выхлопных газов и возвращает топливную смесь обратно в камеру сгорания (мы называем этот процесс продувкой). И что лучше всего, использование резонансной трубы не имеет каких бы то ни было альтернатив, а это действительно редкая вещь с двигателями.

В дополнение к увеличению эффективности, труба играет важную роль в доставке топлива. По мере увеличения оборотов двигателя, его потребность в топливе увеличивается экспоненциально. Большинство топлива доставляется импульсами отрицательного давления из картера, но для компенсации увеличивающейся потребности двигатель должен иметь патрубок обратного давления на выхлопной трубе. Патрубок соединяется с топливным баком, с увеличением оборотов двигателя растет давление выхлопа, и доставка топлива в карбюратор ускоряется. По существу, правильно настроенная резонансная труба обеспечивает большую мощность, лучшую экономию топлива и большую долговечность двигателя.

Опишем типичную двухкамерную (два конуса) трубу. Бывают однокамерные и трехкамерные трубы, но двухкамерные являются наиболее распространенными.

A) Коллектор (Header). Регулировка длины коллектора может оказать существенное влияние на мощность двигателя. Более длинный коллектор будет увеличивать вращающий момент ценой ухудшения отклика на газ и мощности высоких оборотов. Более короткий коллектор будет увеличивать мощность на высоких оборотах, и ускорять отклик на газ, но уменьшит вращающий момент.

B) Расходящийся конус (Диффузор). Это место, где начинается действие резонансной трубы. Выхлопные газы текут через коллектор и выходят в расходящийся конус. Поскольку труба расширяется, течение газов значительно замедляется (принцип Бернулли). Замедление газов создает зону низкого давления позади уходящего заряда, которая высасывает все остатки топливных испарений из выхлопного отверстия. Короткий расходящийся конус хорошо подходит для двигателей с высоким моментом вращения, тогда как длинный расходящийся конус хорошо подходит для высокооборотных двигателей.

C) Цилиндрическое часть (Belly). Цилиндрическое секция трубы не так важна, как другие компоненты, но ее форма и размер, тем не менее, оказывают значительное влияние на производительность и настройку двигателя. Короткая цилиндрическая секция идеально подходит для высоких оборотов, а длинная цилиндрическая секция хорошо подходит для момента вращения. Некоторые трубы имеют небольшую перегородку в цилиндрической части, помогающую создавать и перенаправлять давление, если вы найдете такую, не пытайтесь ее изменять или удалять.

D) Сходящийся конус (Дефлектор). Теперь все становится немного сложнее. Когда выхлоп проходит к концу цилиндрического тела трубы, основная часть выходит через выхлопной патрубок (E). Однако часть выхлопа сталкивается со сходящимся конусом и начинает набирать скорость, так как труба сужается (снова принцип Бернулли). Затем импульс отражается от конца трубы и движется обратно в сторону коллектора. Импульс возвращается в выхлопное отверстие (открытое в этот момент) и заталкивает выходящие топливные испарения обратно в камеру сгорания для воспламенения.

E) Выхлопной патрубок (Stinger). Я никогда не встречал подходящего имени для этого маленького негодника, но "стингер", похоже, является общим соглашением. Поэтому пусть так и будет. Внутренний диаметр регулирует количество газов, выходящих из трубы, если он будет слишком маленьким, то двигатель задушит себя, а если он будет слишком большим, то это позволит слишком большому количеству выхлопа покинуть трубу во время первого цикла, сводя на нет эффект сходящегося конуса. В двигателях .12-.15 (2,0-2,5 см3), внутренний диаметр выхлопного патрубка обычно составляет примерно 5,5-6,5мм (~.25") в зависимости от конструкции резонансной трубы.

F) Патрубок отбора давления (Pressure fitting). Небольшое количество давления в трубе выталкивается через этот патрубок, это обеспечивает некоторое обратное давление в топливной системе, содействуя питанию двигателя при увеличении оборотов. При увеличении оборотов двигателя, выхлопное давление увеличивается и выталкивает больше топлива в карбюратор для компенсации увеличивающейся потребности в топливе. В идеале, патрубок должен быть расположен в наиболее толстой части тела трубы, возле места, где сходятся две волны давления.

Итак, что случится, если вам не удастся использовать резонансную трубу? Так как доставка топлива регулируется резонансной трубой, без резонансной трубы невозможна идеальная настройка по всему диапазону оборотов двигателя. По мере увеличения оборотов, топливная смесь постепенно обедняется, лишая двигатель необходимой смазки и охлаждения - на время делая работу двигателя более мощной, но быстро его разрушая. Эти системы с "двойным выхлопом", которые продаются на eBay, являются смертным приговором для вашего двигателя. Хотя все они утверждают, что имеют надлежащие характеристики давления, теория, лежащая в их основе, в лучшем случае просто опасна. Нет расходящегося конуса (прямоугольные камеры ничего не делают), нет цилиндрического тела, неправильно расположенный патрубок отбора давления - все это предвещает катастрофу. Наверное, есть причина, почему приличные производители не делают таких изделий.

Вернуться к списку   Обсудить на форуме