Когда-то давно я по случаю приобрел почти новую оконечную банку Magnaflow. Сперва она была поставлена на BMW X3 жены))) Однако потом банка была по ее же настоянию демонтирована)))
Но она никуда не делась! Банка-то хорошая! Поставим ее куда следует:
Так как мы сохраняем штатный резонатор, то пилить трассу будем в рекомендуемом BMW месте, а крепить новую с использованием рекомендуемых компонентов. А до вмешательства – вся секция от коллекторов до банки на наших автомобилях представляет одно целое.
В стоке выпуск идет двумя трубами от коллекторов до самой банки. В нашем случае это сильно увеличило бы трудовые и временные затраты, к тому же вход в банку все равно один! Делаем Y-pipe в наиболее удобном для этого месте. Не подходящем, т.к. вообще-то стоило бы сводить концы перед банкой. Но даже Supersprint в своем изделии для Z4 делает Y-pipe в аналогичном месте. Что позволяет и нам прибегнуть к идентичному методу. Две 50 мм трубы мы свели в одну 70мм:
После сборки выхлоп отправился на зачистку и полировку швов. Обычно этим пренебрегают, но именно такие детали отражают отношение мастеров к своему делу. Здесь видно, что Y-pipe комфортно разместился за пластиной жесткости. Трубы под муфтами смазаны герметиком, а резьба – медной пастой:
Общий план того, что сделано:
Теперь зэтка сзади выглядит вот так:
Привееееет! Я GoPro! Сейчас будет видео! Для особых гурманов доступно в HD 1080p:
Сначала медленно:
А теперь побыстрее:
Очень жаль, что ни GoPro, ни Youtube не передают породистого бурчания (или бульканья, а, может, и чавканья))) на сбросе газа.
Теперь о проблеме.
После установки выпуска Magnaflow довольно сильно стал проявлять себя резонанс в диапазоне 2000-3000 оборотов в минуту. Снаружи это незаметно, а вот в салоне, особенно при закрытых окнах, несколько утомляет. Сразу скажу, что с этим сталкиваются не только владельцы Magnaflow. Многие прямоточные системы выпуска подвержены резонансу.
Для подавления резонанса неплохо бы на начальном этапе знать на какой именно частоте он возникает. Теоретически при 2000 об./мин. 6-цилиндровый двигатель производит 100 вспышек в секунду (2000/2/60=16,67 для каждого цилиндра). То есть 100 Гц. 3000 об./мин., соответственно, — 150 Гц. Это в теории.
Приступим к инструментальным замерам. Качаем бесплатную программу SPL Spectrum Analyzer (для Андроида). Жмякаем на кнопки Peak Hold (для удержания пиковых значений) и RTA (Real-Time Analysis для получения диаграммы распределения уровня звукового давления по частотам во время замера) и запускаем анализ. По умолчанию программа использует микрофон телефона, но можно подключить и внешние девайсы. У меня получились пики нагрузок в районе 100 и 130 Гц (2000 об./мин. и 2600 об./мин., соответственно), небольшой провал (и в экстремумах и во временном распределении) в районе 175 Гц (3500 об./мин.):
Еще два пика на 240 Гц и 360 Гц я бы не связывал со вспышками, как таковыми. Заметим, что оба этих показателя делятся на 120. Подозреваю (основываясь на университетском курсе физики), что эта кратность неспроста и собака порылась именно около частоты – примерно 120 Гц. Пик на 100 Гц тоже важен, но по временному распределению он чуть ли не вдвое проигрывает 130 Гц. 120 и 130 рядом. Думаю, что в пределах погрешности микрофона. Поэтому, возьмем за основу среднее значение 125 Гц (firing rate, как говорят американцы, для 2500 об./мин.) Это ровно посередине диапазона 2000-3000 об./мин. в котором и слышен резонанс.
Итак. Параметры резонанса установлены. Что с ним делать? Наиболее элегантный способ – резонатор Гельмгольца. По сути это некий резервуар, газ в котором играет роль пружины, соединенный с каналом узким горлом, газ в котором, в свою очередь, играет роль рабочего тела:
Геометрические параметры резонатора задают его акустические свойства. Можно и нужно подобрать такой объем резервуара, такую длину и ширину горла резонатора, чтобы звуковые волны заданной частоты, проходя вдоль среза горла – глушились. Для подробностей и формул читайте, например, работу к.т.н. Александра Ивановича Комкина (МГТУ им. Баумана) – «О выборе параметров резонатора Гельмгольца в узком канале» , посвященную как раз системам выпуска автомобилей. В готовом, индустриальном виде это выглядит так:
Есть и другой метод – четвертьволновой резонатор (ЧВ). По-другому — side branch resonator, т.к. он обычно вваривается под прямым углом к основному каналу. Его длина должна быть равна четверти длины волны (отсюда и название).
В целом рекомендую почитать — кратко, но весьма информативно о методах подавления шумов: Вот как работает ЧВ:
Длина волны, как видно на четвертой (предпредыдущей) картинке, определяется через скорость звука. Которая, в свою очередь, зависит от температуры среды. Температура отработавших газов на срезе глушителя после хорошего прогрева – около 200С. Скорость звука при такой температуре – 436 м/с.
С ЧВ хорошо знакомы создатели сабвуферов. Он всем хорош, кроме своих размеров. Саб с ЧВ может занять весь багажник. Вот и здесь – получилось 90 сантиметров. Если делать тупо в лоб, то можно получить вот такой хвост под бампером:
Но мое сердце и разум отданы резонатору Гельмгольца. Особенно, если делать, как Active Autowerke:
Все размеры и показатели взаимосвязаны. Я забил формулу для расчета диаметра трубы в Эксель:
Пошли по первому варианту. Объем резонатора – 2 литра, длина трубы 150 мм, внутренний диаметр 35 мм. Настройка, соответственно, на 125 Гц.
Сварили резонатор. Примеряем:
Приварили к трубе титановую проволоку. Лень было резать фрезой))) Проволока буквально растворила нержавейку, поэтому внутреннюю часть легко удалили:
Привариваем резонатор:
Потом выпуск был снят, отмыт, местами отполирован))) Соединение резонатора и выпускного тракта тщательно обварено. Резонатор направлен под углом 45 градусов для создания треугольника жесткости:
А затем выпуск был поставлен обратно. Уже в новой конфигурации:
Процесс собрал небольшую толпу зрителей и советчиков:
Ага, ради чего вы все это читали. Помогло. Действительно. Наука рулит. Звук выпуска стал мягче, резонанс практически ушел. Лишь небольшой остаток (на ухо испытателя, который уже за ним охотится) есть при резком нажатии газа на 2 000 оборотов. Однако это уже не тот резонанс, что причинял реальный дискомфорт. Он здорово задушен, будто через подушку. Возможно, для большего (тотального) эффекта помогло бы увеличение объема резонатора (литров до трех). Тем, кто хочет его победить совсем, я бы посоветовал идти по этому пути.
P.S. Есть и продолжение текста: www.drive2.ru/c/3156149/ (о применении сразу двух резонаторов Гельмгольца)
Комментарии 121
Здравствуйте! "Температура отработавших газов на срезе глушителя после хорошего прогрева – около 200С"
А для турбодвигателя какие значения следует использовать при расчете?
Спасибо! Сварил себе такой резонатор после установки прямотока. Рассчет был взят из Вашей статьи, 125 Гц ушли как нибывало, обьем 2 литра, правда пришлось трубу для настройки брать с изгибом изза проблем с установкой, но столкнулись еще с одной проблемой, по рассчетам длина трубы должна быть 15 см, а изогнутую трубку никак не могли придумать как посчитать, в итоге просто посчитали объем 15 см трубки и потом этот обьем залили водой в нашу изогную трубку и отрезали по краю воды, в итоге все работает прекрасно и правильно!)
Написал в лс несколько вопросов по резонатору)
На мощность такой резонатор влияет? Противодавление снижает в выхлопной системе или только звук меняется?
Меняется звук
Наука!
Ещё раз огромная благодарность Андрею за обстоятельную статью, описание и помощь в изготовлении этого диковинного резонатора. Реально работает! Всем рекомендую!
Доброго времени!, после переделки выхлопной системы джипа v8 с Y пайп на 2 трубы с прямотоком получил ушегнобящий гул с 1500 до 2500 т.е. как я понимаю 75-125Гц. . Как Вы считаете можно ли (естественно парой симметричных резонаторов уважаемого Гельмголца) убить гнетущие слух резонансы? или что-бы закрыть такую широкую полосу их понадобится больше?
Я думаю, что пара больших с настройкой на 100 Гц могут помочь. Если нужно изготовить, пишите в личку.
Ок, спасибо.
Здравствуйте.
Полезная информация. :-)
Подскажите пожалуйста.
Удалил катализаторы, вместо них вварены пламегасители. Появился звон при прогреве. Можно ли его таким способом убрать?
Боюсь, что звон вызван тонкими стенками, а не истечением газов. Поэтому сомневаюсь в эффективности
Так получается: "гельмгольц" убирает гул? Значит мне просто нужно выбросить пламики и вварить прямую трубу?
Я только что на "tuningtech" прочитал, что пламики и стронгеры бесполезны! :-0 И только русские их вваривают вместо катов. :-) И я туда же.
Ну или вварить катализатор
Mazdaj
Так получается: "гельмгольц" убирает гул? Значит мне просто нужно выбросить пламики и вварить прямую трубу?
Я только что на "tuningtech" прочитал, что пламики и стронгеры бесполезны! :-0 И только русские их вваривают вместо катов. :-) И я туда же.
Пламики разные бывают по конструкции и ставятся в разные места на разных авто (коллекторные и магистральные) соответственно и эффект разный!
Уважаемый, не составит ли труда помочь в расчетах, пробовал воспользоваться вашей информацией-не выходит!
Пишите в личку, попробую помочь
А мы сварили на м5 е39 два резонатора объемом по 2.5 л каждый с горлом в 32 мм и длиной 200 мм, но неприятный звук так и не ушел. Как был горб на 150 гц так и остался. Звук снаружи приятный стал, а вот внутри стал меньше, но все же есть. Банки суперспринт, в тракте мы заметили, что есть как родной H пайп так и ввареный кем-то Х пайп. Где ошибка? По расчету объем даже больше чем нужно. Считал по формуле. Мне кажется я упустил где-то зависимость параметров, вот только каких не понял По формуле все четко при скорости газов в 450 м/с как раз на 150 герц получается настройка. Или объем тоже нужно четко подбирать под частоту?
Объем, связан с частотой, но он не один ее определяет. Если вы взяли горло для одного объема, а саму банку другого, работать будет на другой частоте.
Т.е. тут не работает принцип, что чем больше тем лучше? Я думал в расчетах это минимальный объем и на работу резонатора большее влияние оказывает сечение и длина горла, а объем должен быть не меньше расчетного. Т.е. надо уменьшать объем до нужного? И как выбрать сечение горла, по расчетам получается что чем меньше сечение тем меньший объем нужен, я понимаю конечно, что бесконечно уменьшать нельзя — он перестанет работать, поэтому нечто среднее выбрал в 32 мм.
Надо считать по формуле. Там все взаимосвязано
Все посчитал заново, теперь считал не объем в зависимости от сечения горла и его длины, а диаметр горла в зависимости от его длины и объема банки. Сложилась забавная картина) На объем 2.35 л (банка длиной 300 мм и внутренним диаметром 100 мм) и длину 230мм (такая длина у нас получилась) диаметр отверстия горла 57 мм, а у меня 32 мм, вот он и не работает как надо, т.к. настроен на 85 Гц.
Правильно посчитали. Правильный вывод)
Вот то что сейчас) будем переделывать
Доброго, можете помочь с расчетами?
Пишиите в личку
очешуеть ))) познавтельно.
я рад)
Здравствуйте! В расчетной формуле три неизвестных : длина, объем и диаметр. Вы в экселе находите диаметр, а как определяете длину и объем?
Подставляю по компоновке
Ага. То есть эти величины не критичны? А главный параметр это входной диаметр и он рассчитывается от длины и объема? Или все таки есть базовые требования к объему и длине?
Можно и наоборот, объем получать через задание парметров горла. Мне удобнее так
Ясно. Величины все равно какие, лишь бы они корелировали в формуле?
по идее да
но чем больше банка, тем шире загулшаемая полоса, а чем уже и длинее горло, тем сильнее заглушение на частоте
ух ты :) случайно нашел такую полезную запись :) в избранное
спасибо за отзыв)
То, что давно искал. Спасибо за материал. Резонатор внутри пустой должен быть? Есть пару небольших банок прямоточных подходящего объема но там сетка перфорированная внутри с наполнителем. Я так полагаю это не подойдет?
Должен быть пустой
Замечательный материал, и пркатика и теория на высоте
Смущает только то что в формуле для резонатора Гельмгольца забыли результат на 3.14 поделить
И почему-то забыли сделать замеры уровня шума "после"
Спасибо
А где конкретно надо делить на 3,14 и для чего?
У нас разные формулы? у меня на 3,14 идет умножение под корнем
или вы про картинку? вот ее не проверял
после не забыли, а не было технической возможности (разбил новомодный ондроед-телефон и ходил с кнопками), да и забылось в итоге
Сравните
Вот что приведено у вас g-a.d-cd.net/3adaf5cs-960.jpg
и вот что в ресурсе по ссылке www.diracdelta.co.uk/scie…/source.html#.VXgc5_ntlBc
и вот что имеем в вике upload.wikimedia.org/math…21200f0526c1c87be3ca1.png
en.wikipedia.org/wiki/Helmholtz_resonance
А. Да там вообще не в СИ приведено))) Думаю, в имперских единицах. Они взяли некую скорость звука при н.у. и поделили на 2Пи
Английские с метрическими все равно не через пи связаны, а 180 легко получается из 360 м/с поделить на два пи, если забыть "пи"
p/s еще важный момент в выборе диаметра входной трубы относительно трубы, к которой она приваривается (в которой надо погасить колебания). Если полистать формулы для четвертьволнового резонатора, то он максимально эффективен при равных диаметрах труб. Мне кажется, с резонатором Гельмгольца та же история.
а фут примерно в пи раз меньше метра)))
ALL4SWAP
Английские с метрическими все равно не через пи связаны, а 180 легко получается из 360 м/с поделить на два пи, если забыть "пи"
p/s еще важный момент в выборе диаметра входной трубы относительно трубы, к которой она приваривается (в которой надо погасить колебания). Если полистать формулы для четвертьволнового резонатора, то он максимально эффективен при равных диаметрах труб. Мне кажется, с резонатором Гельмгольца та же история.
резонатор гельмгольца тем эффективнее, чем больше объем камеры и меньше длина горла
при равных диаметрах эффективность (при маленькой длине) потребует немаленькой емкости резонатора. это не всегда есть куда приварить, да и вес…
в приведенном выше материале Комкина сказано (формула (7) ) что подавление на частоте резонанса зависит только от потерь. Они в свою очередь велики как раз в тонком канале.
И длинном
amojnoya
резонатор гельмгольца тем эффективнее, чем больше объем камеры и меньше длина горла
при равных диаметрах эффективность (при маленькой длине) потребует немаленькой емкости резонатора. это не всегда есть куда приварить, да и вес…
www.akin.ru/Docs/Rao/raoy…%BC%D0%BA%D0%B8%D0%BD.pdf
Из статьи на которую вы давали сноску:
Очевидно, что ширина полосы ∆ω, в отличии от относительной ширины ∆Ω, уже не зависит от
объема резонатора. Она определяется только площадью поперечного сечения канала и параметрами
горла резонатора, так что для увеличения ∆ω площадь горла S0 следует делать как можно большей,
приведенную длину горла le − как можно меньшей.
------------------
Таким образом, в данной работе показано, что для рассмотренной системы ширина полосы резонансной кривой, в отличие от относительной ширины полосы, определяется только параметрами
горла и не зависит от объема резонатора, который будет влиять только на собственную частоту резонатора. Этот параметр, наряду с собственной частотой резонатора, следует использовать как исходный.
------------
При этом оказывается, что длину горла резонатора всегда следует брать как можно
меньшей, например, равной толщине стенки канала.
И ещё раз повторяю, что если взять слишком широкий и короткий канал, то объем резонатора будет слишком велик, чтобы его разместить под днищем. Проходили уже.
красиво!
Спасибо
Прочитал все но так и не понял, а место расположения этого резонатора как вычислить?
Главное — до банки)
))))
да заморочился но в тему авто располагает это не стингера в сток таз ставить
Спасибо
красиво ! вот пишешь, что надо было чуть объём увеличить . а может не на 2, а на 2.5литра сделать, но с регулировкой типа "шприц" ? и подстроить под себя . на крайняк потом лишнее отпилить можно .
С регулировкой типа шприц — это огонь, конечно. Только две работы, причем одна в корзину. Делал просто по расчетам
зачем две, просто потом лишнее отрезаешь и завариавашь . но работа проделаная тобой заслуживает большого уважения. это ведь надо собрать в одно время и в одном месте : время, место, деньги и вдохновение !, а это очнь не часто удаётся, иначе всё получится на отъеbest )))) . можно конечно купить всё готовое, но куда деваь вдохновение? так совсем неинтерено будет жить…
Отличная статья, БОЛЬШОЕ вам спасибо, а то я уже устал от прямотока, именно в зоне 2000 — 3000 оборотов))))
Пожалуйста, все в ваших руках
Хороший подход=)
Спасибо
Ну все перешел по первой ссылке, хватило на три страницы, потм пол часа сидел не мог понять где я вообще нахожусь, ну нельзя же так, пошел програмку ставить на телефон, завтра померяю, что у меня и как. А вообще супер.
))) спасибо
Молодец! Обожаю такие вещи читать … просто молодец! Приятно читать технически грамотные статьи …
Спасибо
ух ты…ЧВ не только в автозвуке используется…
это тоже автозвук))) просто ГУ немного другое)))
Сильно!
Резонанс — это сильный гул, как я понял?
Просто почти на всех машинах стоял выпуск тюненый и не помню особого дискомфорта…
Да, сильный гул. Бывает по-разному. Иногда попадаешь на резонанс. У меня стояла на предыдущей машине банка Sebring (только банка) — не было резонанса.
Возьму на заметку
ОК)
Гляжу, на фото товарищ, как композитор, наверняка дирижирует настройкой звучания))))
В точку!
Кстати, где — то читал, что на заводе БМВ, целая лаборатория занимается настройкой звучания выхлопа
Конечно. Только они немного связаны стоимостью производства и постановки всего этого на конвейер
Это мы связаны))) а у них бюджет лаборатории, как стоимость запуска ракеты Протон)))))
В производстве они связаны почище нашего. Каждый евро себестоимости детали выльется в миллионы расходов в итоге.
Не могу не согласиться.педанты немцы умеют умножать и складывать)))))
ух серьезно подошел
ага)
Спасибо за позновательную статью, тоже займусь решением этой проблемы
На здоровье
Видел как строили такой резонатор на байке. В сам резонатор вставляли трубу запаянную большой длинны и двигали её как поршень в резонаторе и таким образом определяли как ведет себя звуковая волна и определяли длину для резонатора.
Это другой резонатор. ЧВ, скорее всего
какой сваркой варили, и где нержавеку покупать
TIG, в компаниях, продающих металлопрокат, наверное)))
тиг это аргон, порсто у меня полуавтомат им нельзя
Для полуавтомата есть нержавейковая проволока.
толковый подход к делу, молодец!
Спасибо
Спасибо за статью! Скоро буду заниматься своим выхлопом, твоя инфа мне пригодилась) Молодец!
Не за что. Пользуйтесь
Круто! тоже надо заняться, но моих знаний физики не хватит((((
Тогда можно обратиться к тем, у кого хватит
У нас таких не знаю. Если бы трасса оставалась двухтрубная, как повлияло бы это на объём и размер резонаторов( их было бы два по одному на трассу)?
Конечно два. Там не только в объеме дело. Строго говоря, формула для каждой трубы осталась бы той же. Ну а объем можно сделать по литру, например, из инженерных соображений. Только тогда либо диаметр, либо длина горла были бы другими.
Спасибо! Толково, все понятно.
Спасибо и вам за отзыв
Спасибо Товарищ!
за проделанный труд и очень внятное объяснение.
Пажалста)
нарушаем)))
это вообще не мое видео)))
да да… в прокуратуре потом расскажешь)))
мне его кто-то подбросил)))
)) звук чоткий зато!
Звук прекрасен!)))
Спасибо
image.nengun.com/catalogu…3-fujitsubo-legalis_r.png мечтаю о таком, найду куплю.
красивый
Банка у меня такая стоит, а вот трассу пока ищу, редкость неимоверная!)У меня турбо, не так критичен к выхлопу как атмо, но все же, будет возможность, прикуплю такой.
теперь понятно как работают "апендиксы" на некоторых выхлопах с завода 3.bp.blogspot.com/-pFvkEj…w0D7gM/s1600/DSC00458.jpg, наука реально рулит
Кстати этот резонанс с 2 до 3 тысяч часто встречается, и что самое печальное на трассе как раз крейсерская скорость сопровождается гулом
Да, я три месяца терпел)))
Правильный подход!Мое почтение!
Спасибо
а можно вопрос?, просто очень интересно, а этот магнафло дороже выхлопа от акрапович из титана или нет? просто в передаче капремонт магнафло всем приваривают
нет. акрапович из титана раз примерно в десять дороже)))
ясно спасибо от акраповича как то ценник увидел, сознание отключилось, на эту цену можно машину хорошую купить)
До чегож красива… :) Я про Зетку.
Спасибо)