Выпускные системы "Паук" 4-2-1

юбителям быстрой езды вечно не хватает мощности стандартного мотора. Вы не раз слышали о так называемых спортивных выхлопных системах. Давайте разберемся, что к чему, в этом вопросе. Да и вообще, зачем это делать.
Зачем?
Вся система выпуска своего рода является дополнительным сопротивлением двигателю (на ряду с воздухом, дорогой, притяжением и т.д.). Я думаю, что не стоит объяснять неписаные истины: ЧЕМ БОЛЬШЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ НА ВЫХОДЕ, ТЕМ МЕНЬШЕ МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ. А соответственно, и тяга.
Что же собой представляет система выпуска?
Соответственно глушитель стандартного, современного автомобиля представляет собой целый набор деталей:
-Выпускной коллектор
-Катализатор
-Резонатор
-Глушитель
При модернизации выпускной системы, ее необходимо выкидывать, и делать все заново.
Давайте разберемся что нового надо ставить и зачем.
Пауки.
Большая часть потерь на выпуске приходится на выпускной коллектор. В спорте и тюнинге штатный заменяют на так называемый "паук" — отличается формой и порядком соединения приемных труб с выпускными окнами. "Пауки" бывают "короткие" и "длинные" (два У). Если взять 4-цилиндровый двигатель, то схема труб "длинного" строится по формуле 4->2->1, а "короткого" 4->1. К "длинному" пауку положена соединительная муфта 2->1, у "короткого" более сложная геометрия. Коллектор 4->1 дает добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин, и его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широко фазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях. Коллекторы 4->2->1 подходят для любительского тюнинга, так как обеспечивают некий прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов. Добавление мощности дает около 5-7% для вазовских моторов. В прямоточной системе применяют также промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра, резонаторы пониженного сопротивления. Вместо жестких соединений часто ставят "гофры" (сильфоны) или шаровые соединения. Последние не создают паразитных частот резонанса, зато недолговечны. Зато «гофры» смягчают удары при запуске, и резком наборе мощности.
Движение отработавших газов в выпускной трубе представляет собой колебательный процесс, который может быть согласован экспериментально с колебательным процессом движения горючей смеси во всасывающем тракте с таким расчетом, чтобы улучшить очистку цилиндра от отработавших газов и его наполнение свежей смесью. Давление в выпускной трубе подвержено резким колебаниям в течение всего периода выпуска. В первый момент после открытия выпускного клапана продукты сгорания устремляются в выпускную трубу с весьма высокой скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление 50% продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения, которое может доходить до 0.5 кгс/см2. Точно так же и в выпускной трубе образуются периоды пониженного давления.
Эксперименты с выпускными трубами доказали, что длина трубы не влияет на эффективность очистки цилиндра в первой стадии процесса выпуска, но зато с увеличением длины трубы в известных пределах увеличивается длительность периода, в течение которого поддерживается разряжение. С изменением частоты вращения период пониженного давления в выпускной системе не только изменяется по длительности и величине разряжения, но и смещается по углу поворота коленчатого вала. Поэтому каждому режиму работы двигателя соответствует определенная оптимальная длина выпускной трубы. В выпускной системе ДВС присутствуют два процесса. Первый — сдемпфированное в той или иной степени истечение газа по трубам. Второй — распространение ударных волн (звука) в газовой среде. Оба процесса оказывают влияние на коэффициент наполнения цилиндров. В первом случае: большое сопротивление потоку газов (заткните выхлопную трубу!) вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. В реальной жизни для полуторалитрового мотора, работающего на оборотах не выше 8000 достаточно диаметра 45 — 50 мм при длине 3 — 3,5 метра. Дальнейшее увеличение диаметра не вызывает существенного уменьшения динамического сопротивления. Далее понятно, что если в выпускной системе построить на некотором расстоянии от клапана отражатель, который называют резонатором, то на определённых оборотах улучшится продувка цилиндров, что поднимет вращающий момент двигателя. Это явление называется "настроенный выхлоп" и используется для корректировки моментной кривой. Если задача стоит повысить мощность, как для спортивного мотора, то резонатор настраивают на падающий после максимума участок. Таким образом, продлевают момент на большие обороты. Если мы хотим получить более "тяговитый" мотор на низах, то настраиваем на растущий участок до максимума.
Банки.
Задача глушителя — только погасить звук многократным отражением в лабиринте или направить его в звукопоглощающий материал (стекловату, например), оказав как можно меньшее сопротивление потоку газов. Большинство тюнинговых глушителей — универсальные. Их можно подогнать на все без исключения автомобили определенного типа (питание, литраж, класс). Проблемы возникают, только когда выбранная деталь велика для машины, но такие недоразумения крайне редки. Покупателю нужно определиться в предпочтениях — хочет ли он вороненую сталь, никелировку или тусклый белый металл, один или два выхода, прямые, загнутые вверх или вниз трубы, с вылетом или без… И, конечно, звук. Учтите: после того как глушитель приработается, тембр и тональность немного меняются. На некоторых сайтах размещены звуковые дорожки, на которых записаны "голоса" глушителей. Это вам поможет в выборе более всего подходящего вам «на слух» глушака. Цена зависит от качества материалов, технологии изготовления, раскрученности фирмы. В общем, придется походить, посмотреть витрины и попытать консультантов. Отечественные глушители, изготовленные из нержавейки, часто превосходят импорт по качеству и долговечности. Изредка попадаются безумно дорогие изделия из титана. Типов глушителей великое множество.
Чем больше объем глушителя, тем эффективнее гасится шум. Басовые ноты можно получить не только за счет прямой трубы, но и резким увеличением ее диаметра у выхода из глушителя. Синтетическое волокно в "банке" не добавляет мощности, а лишь подавляет высокие шумы.
Кстати, любое серьезное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания. Исходя из этого имеет смысл тюнинговать двигатель через систему выпуска не в последнюю очередь.
В бюджетном варианте можно ограничиться оконечной банкой, резонатором и более продвинутыми "штанами". Замена труб на трубы большего диаметра тоже даст прибавку.