Выпускной коллектор («паук 4-2-1 и 4-1»)
Основные потери на выпуске приходятся на выпускной коллектор. В тюнинге и спорте штатный коллектор заменяют «пауком» — деталью с изменённой формой и порядком соединения приёмных труб с выпускными окнами. Различают «длинные» и «короткие» пауки. Для 4-цилиндрового двигателя схема «длинного» паука строится по формуле 4-2-1, а «короткого» — 4-1.
К «длинному» пауку полагается соединительная муфта 2-1, у «короткого» геометрия сложнее. Коллектор 4-1 даёт добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин. Его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широкофазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях. Коллекторы 4-2-1 подходят для любительского тюнинга: они обеспечивают прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов.
Сколько мощности прибавляет паук
Прирост невелик. Для вазовских моторов обычно 3–5%, и даже при доработке впуска — не более 7% (это труднодостижимый максимум). В прямоточной системе также применяют промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра и резонаторы пониженного сопротивления. Вместо жёстких соединений часто ставят «гофры» (сильфоны) или шаровые соединения. Шаровые соединения не создают паразитных частот резонанса, но недолговечны.
Как работает выпускная система
Движение отработавших газов в выпускной трубе — колебательный процесс. Его можно экспериментально согласовать с колебательным процессом движения горючей смеси во всасывающем тракте, 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 трубу со скоростью, превышающей скорость звука. Быстрое удаление 50% продуктов сгорания создаёт в цилиндре разрежение до 0,5 кгс/см2. В выпускной трубе также образуются периоды пониженного давления.
Эксперименты показали: длина трубы не влияет на эффективность очистки цилиндра в первой стадии выпуска, но с увеличением длины в известных пределах растёт длительность периода, в течение которого поддерживается разрежение. С изменением частоты вращения период пониженного давления меняется по длительности, величине разрежения и смещается по углу поворота коленчатого вала. Поэтому каждому режиму работы двигателя соответствует определённая оптимальная длина выпускной трубы.
В выпускной системе ДВС присутствуют два процесса. Первый — сдемпфированное истечение газа по трубам. Второй — распространение ударных волн (звука) в газовой среде. Оба процесса влияют на коэффициент наполнения цилиндров. С первым всё просто: большое сопротивление потоку газов (например, заткнутая выхлопная труба) снижает качество продувки и вызывает потерю мощности. Чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. Для полуторалитрового мотора, работающего на оборотах не выше 8000, достаточно диаметра 45–50 мм при длине 3–3,5 метра. Дальнейшее увеличение диаметра не даёт существенного уменьшения динамического сопротивления.
Практические результаты тюнинга выпуска
Зарубежные специалисты по выхлопным системам могут получить прибавку более 12–15 лошадиных сил. Такая прибавка достигается заменой всех частей выхлопной системы: «штанов», катализатора, резонатора, оконечной части. Спортсмены получают большую прибавку, потому что не ограничены громкостью выхлопа: спортбайк имеет звуковое давление около 120 децибел при официально разрешённом пределе 100 дБ. Глушитель по группе А может дать прибавку и в 30 сил, но ездить по городу будет невозможно.
Любое серьёзное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания. Поэтому тюнинг 16-клапанного мотора через систему выпуска отработавших газов — одно из важных дел в его усовершенствовании. В частном варианте можно ограничиться оконечной банкой, резонатором и более продвинутыми «штанами». Замена труб на трубы большего диаметра даст прибавку, и она нетрудноосуществима на дорожных машинах. Замена такой схемы на цельный выпускной коллектор с равными длинами от выпускных каналов головки до места соединения с приёмной трубой даст прибавку до 5–7 лошадиных сил.
Lancer Evolution X FQ-400
Мотор предложат исключительно с пятискоростной коробкой передач, ибо точно не известно, как справится трансмиссия SST с двойным сцеплением с высокопроизводительным агрегатом