Прямоточная система выпуска
Настройка выпускной системы согласовывает движение отработанных газов в выпускной трубе с движением горючей смеси во впускном тракте. Задача такой согласованности - улучшить очистку цилиндров и наполнение их свежей смесью. Давление газов в выпускной трубе резко меняется на протяжении всего периода выпуска.
Сразу после открытия выпускного клапана продукты сгорания устремляются в выпускную трубу со сверхзвуковой скоростью. В цилиндре при этом образуется разряжение, а в самой трубе возникают периоды пониженного давления. Увеличение длины трубы растягивает период разряжения, и продукты горения отводятся лучше.
Два процесса в выпуске
В выпуске идут два основных процесса. Первый - прохождение газа по трубам. Второй - распространение звука в газовой среде. Оба процесса влияют на коэффициент наполнения цилиндров, то есть на то, сколько свежей смеси удается завести в цилиндр за цикл.
Сопротивление потоку газов снижает качество продувки и мощность. Чем короче труба и чем больше ее диаметр, тем меньше сопротивление потоку.
Резонатор и настройка крутящего момента
Резонатор - это отражатель, установленный на определенном расстоянии от выпускного клапана. Его присутствие в системе выпуска улучшает продувку цилиндров, а это поднимает крутящий момент двигателя. На этом явлении и строится изменение кривой крутящего момента.
Мощность - произведение момента на обороты. Поэтому настройка резонатора позволяет смещать отдачу двигателя по оборотам:
- для повышения мощности в зоне высоких оборотов резонатор настраивают на спадающий после максимума участок оборотов, расширяя зону действия крутящего момента;
- для увеличения крутящего момента в зоне низких оборотов резонатор настраивают на растущий до максимума участок.
Конечный глушитель
Для снижения шума служит конечный глушитель. Его располагают как можно дальше от выпускных клапанов, чтобы меньше влиять на резонансные свойства системы. Задача глушителя - гасить звук выхлопа при минимальном сопротивлении потоку газов.
Из чего складывается результат
Ощутимая прибавка мощности получается при правильном подборе и корректной установке всех частей выхлопной системы. Состав системы такой:
- цельный выпускной коллектор с равными длинами труб;
- резонатор, он же предварительный глушитель;
- конечный глушитель.
Мощность добавляет и рассчитанное увеличение диаметра выпускных труб. Здесь важен именно расчет: слишком большой диаметр снижает скорость потока, а вместе с ней и эффект продувки, поэтому размер подбирают под конкретный двигатель, а не наугад.
Смысл настройки в том, что все элементы работают как единое целое. Коллектор с равными длинами труб задает ровный ритм импульсов, резонатор подхватывает нужный диапазон оборотов, а глушитель убирает шум, не мешая потоку. Если хотя бы одна часть подобрана неверно, ожидаемой отдачи от остальных не будет.
Мощность двигателя
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