Анкета Mortis

[Sebastian]

Я тут в процессе раздумий ещё одну вещь осознал. Длина первичных труб напрямую зависит от длительности фазы перекрытия в целом и от величины запаздывания закрытия выпускного клапана в частности. И в принципе, в практику это пока укладывается. Возьмём для примера сток выпуск 2108 (можно и 402) - выпуск типа 4-2-1, не имеющий волновой настройки (первая банка за штанами - глушитель). Выпускной коллектор достаточно короткий. У сток распредвалов перекрытие минимально, его можно сказать нет (у распредвала 2108 - 0,4 мм, опережение открытия впуска 34 градуса, запаздывание закрытия выпуска - 23,5). Получается как: когда поршень приходит в ВМТ (ну на самом деле не только в ВМТ, но и градусов 10-20 туда-сюда от неё поршень поступательного движения практически не имеет) и перестаёт выпирать газы, оставшиеся 23,5 градуса и 0,4 мм хода клапана газы своей инерцией могут немного помочь продувке, но только немного - клапан уже практически закрыт. То есть, только успевает газ дойти до перехода коллектора в штаны, как клапан уже хлоп - и закрылся полностью.
Когда мы увеличиваем запаздывание закрытия выпуска, надо соответственно удлиннять первичные трубы. И чем дальше, тем больше. На спортивных адово широкофазных валах 4-2-1 теряет всякий смысл - чтобы паук работал с низов, первичные трубы придётся тянуть аж под днище и он по габаритам сравняется с 4-1 или короткотрубчатый будет работать только на верхах.
Короче, вырисовывается зависимость: длина первичных труб прямо пропорционально зависит от ширины фаз и обратно пропорционально от рабочих оборотов.
Получается, товарные пауки 4-2-1 не такая уж и шляпа, просто они расчитаны на распредвалы с фазами чуть шире, чем сток.

[Mortis]

Sebastian
И фраза, вынесенная в цитату, ящитаю, должна звучать немного по-другому: выхлоп из одного цилиндра не должен дойти до развилки раньше, чем в этом же цилиндре закончится фаза перекрытия и закроется выпускной клапан. То есть, чтобы пересос из соединения не нарушил разрежения, которое в данный момент делает полезную работу.
Возможно, не выхлоп до развилки, а ударная волна до следующего клапана? В принципе штанам никто не мешает выполнять двойную функцию - и инерционную, и волновую. Это можно посчитать, зная скорость звука и задержку до следующего такта, только я не знаю как :).

Как-то так: к клапану приходит отрицательный фронт волны, отраженный резонатором,
Вот это я собственно и не понимаю: откуда берется этот отрицательный фронт? Не могу эмпирически представить. Где-нить почитать про это есть (кроме статей в автомобильных журналах), не знаешь?

На спортивных адово широкофазных валах 4-2-1 теряет всякий смысл - чтобы паук работал с низов, первичные трубы придётся тянуть аж под днище
Ну они собственно такие и есть, вторичные трубы совсем короткие.

[Mortis]

Уфф. Вылечил наконец бусик от косоглазия в системе охлаждения. Последний раз я что делал? Помпу ставил? Ни хрена не помогло, печка теплее не стала. Чесал репу, долго, понял, что малой кровью не обойтись.

1. Осознал, что печной штуцер из корпуса термостата торчит вверх под углом, чтобы обогнуть шлангом кожух ГРМ. А потом шланг идет вниз под пол. Итого получается дуга, в верхней части которой - кто-нибудь догадался сделать точку развоздушивания? Хуюшки. Сам, все сам...



Кран газелячий очень к месту пришелся.

2. Далее - общая схема была реализована как на 2410: тосол заливается в радиатор под горло, при нагреве вытесняется в бачок, при остывании всасывается обратно. Только какой-то мудаг расположил радиатор печки аккурат на уровне горловины основного радиатора. Малейшая утечка тосола - остаешься без печки. Ну, тут опыт имеется: вешаем свой интегральный расширительный бачок выше штатного уровня и имеем всех. Да? Хуюшки! Тот же мудаг расположил радиатор печки строго горизонтально, а поскольку пустая машина имеет диферент на нос, то радиатор приобретает отрицательный наклон: жопой вверх, патрубками вниз. Т.е. при заливке системы он остается завоздушенным практически полностью. А поскольку никаких прокачных штуцеров сзади на нем нет, воздушный пузырь из него можно выгнать только если завести движок и дать газу. Пузырь выгоняется в горизонтальный шланг на моторном щите и там остается, ибо шланг дальше идет вниз под пол. На этом отрезке шланга точка развоздушивания есть? Хуюшки! Но там бы она и не помогла, при таком устройстве системы. Посему:



В горизонтальную ветку врезаем тройник под пароотводящий шланг. Второй пускаем из под пробки радиатора, выломав в этой самой пробке нижний клапан. Теперь вся подкапотная часть системы развоздушивается автоматически.

Ну и вешаем расширительный бачок.



Шнивовский тормозной, кронштейн от нашего бачка ГУР.

Жарабляааа!

[DRFLASH]

Как-то так: к клапану приходит отрицательный фронт волны, отраженный резонатором,
Вот это я собственно и не понимаю: откуда берется этот отрицательный фронт? Не могу эмпирически представить. Где-нить почитать про это есть (кроме статей в автомобильных журналах), не знаешь?

Не знаю как там про отражение от резонатора, но реверс это обратный ход газов при перекрытии клапанов. Схема примерно такая - газы выталкиваясь поршнем разгоняются до определённой скорости. когда поршень начинает двигаться вниз до определённого момента выпуск помогает втянуть топливную смесь, но в какой-то момент поршень начинает тянуть выпускные газы обратно. Мы же понимаем, что настройка распредвалов и выпускной системы(как и впускной) это всегда компромисс и всегда делается под определённые обороты. Так вот конуса о которых ты упоминал призваны во первых разогнать выхлопные газы, во вторых создать аэродинамический барьер обратному ходу. Главная задача поставить эту воронку в нужном месте и если это всё не двигать, то работает оно в довольно узком диапазоне оборотов...

[ВОЛГофф]

создать аэродинамический барьер обратному ходу. Главная задача поставить эту воронку в нужном месте

с этим вполне справляется ступенька на стыке головы и выпускного коллектора....естественно,в голове отверстие должно быть меньше,чем в коллекторе....

[Sebastian]

Как-то так: к клапану приходит отрицательный фронт волны, отраженный резонатором,Вот это я собственно и не понимаю: откуда берется этот отрицательный фронт? Не могу эмпирически представить. Где-нить почитать про это есть (кроме статей в автомобильных журналах), не знаешь?

Знаю, и тащемта нашёл - в учебнике по общей физике :)

Вот нужная нам страница. Книга херово распознанная, но суть предмета объяснена понятно.

Попутно посмотрел немного лекции по акустике и узнал некоторые интересные вещи. Во-первых, коэффициент отражения от открытого конца трубы (особенно, когда диаметр трубы значительно меньше длины волны) приближается к -1, т.к. волна отражается назад чуть менее, чем полностью и почти ничего не выходит наружу. А во-вторых, правильный рупор на конце трубы позволяет минимизировать отражение и излучить волну наружу. Вот почему резонатор на 2Т состоит сначала из прямого, а затем из обратного рупора.
Ну и видимо, когда перепады давления в выпуске приобретают характер гармонических колебаний и половина периода волны становится равна длине трубы, в трубе образуется стоячая волна (первая, самая сильная гармоника) - труба начинает петь, как органная. Видимо этим объясняется характерный кастрюлинг 402-го выхлопа.

[Mortis]

Более-менее понятно. Но, как всегда, возникает куча дополнительных вопросов :). Например: если для отражения нужен срез трубы, почему работают резонаторы, такового не имеющие (прямоток с перфорированной трубой)? Что происходит, если волны с положительным и отрицательным знаком встречаются в одной трубе? А еще неплохо бы как-то заполучить спектральный состав шума выхлопа, чтобы понять какой диаметр трубы будет меньше длины волны.

ЗЫ: Вместе с печкой вылечилась и еще одна проблема: перестала гулять стрелка температуры. Значит таки воздушный пузырь сидел в коллекторе.

[Sebastian]

Например: если для отражения нужен срез трубы, почему работают резонаторы, такового не имеющие (прямоток с перфорированной трубой)? Что происходит, если волны с положительным и отрицательным знаком встречаются в одной трубе? А еще неплохо бы как-то заполучить спектральный состав шума выхлопа, чтобы понять какой диаметр трубы будет меньше длины волны.

Кажется пора в институт поступать :D

Вообще, это довольно сложная тема. В выхлопе одновременно существует огромное количество волн различных порядков. Только волны не встречаются - волны накладываются. То есть, когда в точку приходит в противоположных направлениях две одинаковые волны противоположных фаз, то они не самоаннигилируются - они продолжают бежать как и бежали, просто в данной точке в результате интерференции перепад давления окажется нулевым. На деле получается комбинация большого числа бегущих и стоячих волн. Впрочем, все порядки, кроме основного, нас в практических целях интересуют мало - они достаточно слабы.

И ещё. При волновой настройке нужно избегать возникновения стоячих волн, по крайней мере в диапазоне настройки. Ибо стоячая волна в трубе - это не только нежелательный резонанс, она, к тому же, не переносит энергию, в отличие от бегущей. На концах трубы всегда расположены узлы (нулевые точки) стоячей волны, т.е. перепад давления в этих точках отсутствует и наша волновая настройка работать перестаёт.

[ВОЛГофф]

Более-менее понятно. Но, как всегда, возникает куча дополнительных вопросов :). Например: если для отражения нужен срез трубы, почему работают резонаторы, такового не имеющие (прямоток с перфорированной трубой)? Что происходит, если волны с положительным и отрицательным знаком встречаются в одной трубе? А еще неплохо бы как-то заполучить спектральный состав шума выхлопа, чтобы понять какой диаметр трубы будет меньше длины волны.

срез трубы-это отражатель волны вследствие бесконечно большой инерции пространства после среза,волна "пропихнуть" дальше не может,потому как от стены отражается и идёт взад...
в резонаторе отражение волны идёт за счёт наоборот,малого конечного объема,волна "запихивает" в объём сколько сможет-а далее опять эффект стены....

[ВОЛГофф]

Кажется пора в институт поступать :D

давно пора,там много интересного рассказывают....)))

[shtepsel_]

Оффтоп:

давно пора,там много интересного рассказывают

Интересное - да, рассказывают. Но про выхлоп, наверное, можно услышать только в каком - нибудь самом центральном и продвинутом. В основном преподы - седые унылые мужички, зависшие в 70-х годах, где все методички по автобусам ПАЗ и грузовикам КамАЗ. А зачет по ЭСУД происходит перечислением всех датчиков инжекторного двигателя.

[ВОЛГофф]

а что,с 70-х законы физики поменялись?или у ПАЗа выпуск по другим физическим канонам работает?
это обычная волновая теория,преподают в любом техническом вузе во втором разделе после общей физики....

[shtepsel_]

Оффтоп:

Эдуардну вот про выхлоп не помню. Дома тетрадки гляну :)

[DRFLASH]

Например: если для отражения нужен срез трубы, почему работают резонаторы, такового не имеющие (прямоток с перфорированной трубой)?

Ну в прямотоке через перфорацию тоже что-то рассасывается. Как я понимаю когда газы с определённой скорость входят в резонатор, там они получают некоторое расширение и когда поршнем их начинает тянуть обратно образуется некоторое разряжение. тут как раз и стоит задача чтобы это разряжение не пошло обратным ходом. Именно поэтому двигая резонатор ближе к штанам мы получаем лучшую продувку на больших оборотах, а отодвигая на малых. Не даром у нас для класса скутеров делают глушаки самопальные по сути те-же прямотоки с прямой трубой, перфорацией и наполнителем, но там очень важны диаметры и длинна воронок и размера банок. Причём там двухтактники и там это ещё более важно чем на четырёхтактниках. Ну и на двухтактниках они вообще без подвижных труб не ездят.

[shtepsel_]

Оффтоп:

там двухтактники

На двухтактниках офигенное перекрытие получается, когда поршень в НМТ: полностью открыты впускные, перепускные и выпускные окна. Некислая часть свежего заряда летит в выхлоп по инерции. Чтобы наполнение более полным сделать - в двухтактниках применяют резонатор "обратным конусом", и отработавшие газы как бы подпихивают вылетевшую в трубу смесь обратно в цилиндр. У меня на старом компе была анимационная картинка как двухтактник работает. Там наглядно очень было. А чтобы выхлоп не давил в карб обратной волной - делают лепестковые клапана на впуске между карбом и цилиндром.

[Arnold]

А еще неплохо бы как-то заполучить спектральный состав шума выхлопа, чтобы понять какой диаметр трубы будет меньше длины волны.

Тут еще важно иметь в виду, что диаметр должен быть достаточным для отвода газов. То есть, мы не можем его уменьшать бесконечно)

По сути, спектр выхлопа - это спектр взрыва, т.е. "хлопок". Думается, это будет непрерывный спектр в пределах звуковых частот (до 20кГц). Если длина волны = скорость/частота, то получим величину от 0,017 м до бесконечности (т.е. диаметр много меньше 2 см). Но лично мне кажется, что преобладать будут низкочастотные составляющие, где-то до 1 кГц (езда без выхлопной трубы это подтверждает, в принципе - по звуку 24Д становится похож на штурмовик времён ВМВ ). Вообще мы ограничены диаметром выпускного клапана, т.е. меньше сделать не получится. Но выходит, в наших реалиях (если взять планку в 1 кГц) это будет практически любой разумный диаметр, т.е. меньше 30 см.

Просто с физической точки зрения /как я это вижу/ суть в том, чтобы создать в трубе плоскую волну, а мы можем сказать "это плоская волна!" только с некоторым приближением, т.к. любая волна в трубе, по сути, будет сектором сферической. Если труба слишком большого диаметра, то наша модель с "плоской волной" просто не работает, или работает хуже, чем нам бы хотелось. Как мне ещё думается - при чрезмерно большом диаметре трубы также упадет плотность волны, что не позволит нам, в конечном итоге, создать волну разрежения приемлемой величины.

Но никто же не собирается 20-см диаметр делать, я надеюсь) "Обычные" трубы (диаметром 4-8 см) вполне соответствуют требованиям, и изменение их диаметра вряд ли заметно повлияет на результат.

[Sebastian]

Причём там двухтактники и там это ещё более важно чем на четырёхтактниках.

Не, ну на двухтактнике же совершенно по-другому всё и другие цели, их нельзя равнять. Если на 4Т за счёт выпуска мы можем лучше очищать цилиндр от отработанных газов, чтобы дать больше места свежей смеси, то на 2Т нужно вернуть к цилиндру ударную волну, чтобы смесь, прососанную в выпуск в фазе продувки запихнуть обратно в цилиндр. И это даже не ещё более важно, а в принципе необходимая часть двигателя - если четырёхтатник даже без выпуска вообще будет работать хоть и громко, но вполне сносно, то любой двухтактник без резонатора существенно теряет в мощности.

Как я понимаю когда газы с определённой скорость входят в резонатор, там они получают некоторое расширение и когда поршнем их начинает тянуть обратно образуется некоторое разряжение.

Газы в резонаторе слишком далеко от цилиндра, их поршнем уже не успевает тянуть.

А вот резонатор с перфорированной трубой - не столь однозначная вещь. По сути, для звуковой волны он представляет собой большой массив резонаторов Гельмгольца, обладающий свойством гасить волну на своей резонансной частоте. А как ещё оно себя ведёт, надо думать.

[DRFLASH]

Газы в резонаторе слишком далеко от цилиндра, их поршнем уже не успевает тянуть.

ну если бы это был одноцилиндровый двигатель, то да, но 4-х цилиндровый с стандартным коротким коллектором запросто затянет газы из соседнего цилиндра. для чего и делаются 4-2-1 и 4-1 с длинными трубами, чтобы газы успели уйти подальше и их трудно было обратно засосать.

[Sebastian]

DRFLASH, да скольки бы цилиндровый ни был, сам посуди - резонатор расположен метрах в двух от клапана, соответственно цилиндру, чтобы всосать в себя газы, ушедшие в резонатор, надо сперва всосать весь объём двухметровой трубы, а это даже при стоковой 39-й трубе почти 2.5 литра, при полном объёме самого цилиндра порядка 600 кубиков. И это когда поршень находится в НМТ, а подсосать из выпуска он может только в фазе перекрытия, когда практически не движется.

[DRFLASH]

Ну речи о полном всасывании не идёт, достаточно просто снизить скорость потока, чтобы следующий уже упёрся в него...

[Mortis]

А вот еще тоже заморочка. Срез трубы отражает волну с отрицательным знаком, перегородка - с положительным. А если на срезе вварить перегородку с дыркой посередине? :) И что происходит когда в одной системе есть пламягаситель с перегородкой и обычный резонатор? По логике вещей резонатор становится тупо глушителем, но никто на 3110-402 на отсутствие низов не жаловался.

[Mortis]

Так, пащетал нимнога. За один оборот колена у нас два такта выпуска, значит на 3000 RPM между двумя соседними тактами проходит 0.01с. При скорости звука в газе t 500C равной 557м\с и расположении резонатора в 1.5м от клапана, волна дойдет до резонатора за 0.0025с. И вернется в цилиндр за 0.005с. Соответственно к моменту прекрытия мы может поймать только второе отражение. Только херня получается - это второе отражение будет иметь положительный знак. Как и все последующие четные. Или я чего не понимаю?

[Sebastian]

Mortis, а почему пламягаситель с перегородкой? То, что мне встречалось - внутри просто с перфорацией типа рыбьей чешуи. Он, я думаю, в виду малого объёма, ощутимого влияния на происходящее не оказывает. Правда, не знаю, на что он вообще влияние оказывает. А где у 3110 с 402 такой девайс?

А если на срезе вварить перегородку с дыркой посередине? :)

А может не надо? :) Вообще, внутри зубильного резонатора такая шайба есть. В трубе всё более-менее понятно, а вот как оно будет вести себя на срезе в атмосферу - хз.

Так, пащетал нимнога. За один оборот колена у нас два такта выпуска, значит на 3000 RPM между двумя соседними тактами проходит 0.01с. При скорости звука в газе t 500C равной 557м\с и расположении резонатора в 1.5м от клапана, волна дойдет до резонатора за 0.0025с. И вернется в цилиндр за 0.005с. Соответственно к моменту прекрытия мы может поймать только второе отражение. Только херня получается - это второе отражение будет иметь положительный знак. Как и все последующие четные. Или я чего не понимаю?

1,5 метра - это очень мало для 3000 оборотов. Это приблизительно резонатор, воткнутый прямо в штаны. Увеличь скорость вращения до 6000 - и всё сходится :)

[Mortis]

а почему пламягаситель с перегородкой? То, что мне встречалось - внутри просто с перфорацией типа рыбьей чешуи.
Не, это другое. Bullet aka cherry bomb aka glasspack - прямоточный глушитель без дополнительных функций (самые здоровые могут превращаться в резонатор). То, о чем я говорю - это баночка минимального объема, без наполнителя и с перегородкой внутри. Глухой или с дыркой в центре. То есть газы перегородку могут обтекать через полость банки, а волны будут отражаться.

1,5 метра - это очень мало для 3000 оборотов. Это приблизительно резонатор, воткнутый прямо в штаны. Увеличь скорость вращения до 6000 - и всё сходится :)
Тем не менее, на 402-м резонатор, воткнутый в штаны дает четкий приход на 3500. Хотя теоретически должен давать провал.

[Sebastian]

И тут меня осенило. При таких скоростях и такой длине волновода мы можем обратную волну использовать не в следующем цилиндре, а в том же, который её сгенерил! Ведь на самом деле, у нас для этого есть дохренища времени. Волна генерится в начале открытия клапана, а используем мы её в фазе перекрытия. Между этими событиями - пол-оборота коленвала, т.е. один период между пыхами!
Мортис, я тут внёс некоторые коррективы в твои расчёты и вот что получилось. Попробуем взять температуру газов пониже, а соответсно и скорость волны, положим 400 м/с. А длину трассы - 1,75 метра. И обороты 3500. Таким образом, период между пыхами (между пол-оборотами коленвала) получается 0,00857 с. Т.е. это время от открытия выпускного клапана до перекрытия. А волна пробежит 3,5 метра (1,75 туда-обратно) за 0,0875 с. Эврика!

И ещё, про резонатор с перфорированной трубой. Ему я тоже объяснение нашел. Вспомни флейту. Когда все отверстия закрыты, она резонирует на всю свою длину на определённой частоте. Открытие маленького отверстия где-нибудь посередине сокращает эффективную длину трубы в два раза, до этого отверстия и резонирует она уже на в два раза большей частоте. Такой же эффект даёт перфорация в трубе, если объём банки достаточно велик. Выват - резонатор с трубой подобен резонатору без трубы, но с трубой.

[DRFLASH]

Тем не менее, на 402-м резонатор, воткнутый в штаны дает четкий приход на 3500. Хотя теоретически должен давать провал.

ну обычно инженеры считают, потом всё равно экспериментируют. Но не все считать умеют, поэтому сразу начинают экспериментировать. Отсюда возникают такие конструкции как я фотку на 339-й странице выкладывал, где двигаются и штаны и резонатор раздвигается, да ещё шайба на выходе в атмосферу меняется. Ну на глиссере это оправдано в те времена наверное было. Всё пытались компенсировать недостаток мощности. У нас есть два вида трасс двух буйная и трёх буйная. поэтому и обороты выхода из поворотов разные.

[Mortis]

Sebastian
Меня только что тоже осенило: если отраженная волна распространяется в обе штанины, то на 3000 RPM то самое третье отражение с нужным знаком придется на середину такта во второй штанине. А на 3500 может как раз на перекрытие попасть. А на 6000+ волна может эффективно вернуться уже в свой же цилиндр. Единственный момент - во второй штанине будет паразитное полуотражение навстречу идти (после того как первичная волна разделилась на развилке), ХЗ как это влияет.

400м\с это ты маловато взял, столько при температуре этак 120С.

Между этими событиями - пол-оборота коленвала, т.е. один период между пыхами!
Меньше т.к. пыхи перекрываются.

[Sebastian]

ХЗ как это влияет.

Никак. Волны наложатся и побегут себе дальше.

Знать бы ещё, какую реальную температуру имеет выхлоп в штанах. Мортис, можешь ещё промерить рулеткой длину канала в головке, длину коллектора и штанов?

[Mortis]

Канал - 10см
Коллектор - три трубы по 18см и одна 35см
Штаны- 107см для внешних цилиндров и 116см для внутренних.

[Lady Isabel]

А температуру пирометром хотя бы примерно не прикинуть?