Как выбрать диаметр выхлопной трубы: фото инструкция

Принцип работы выпускного коллектора

Движение газов по выпускным каналам представляет собой, волновой процесс, который экспериментально стараются согласовать с волновыми процессами, возникающими при движении смеси горючего во всасывающем тракте. Открытие выпускного клапана приводит к тому, что из камеры сгорания газ под давлением устремляется в выпускной коллектор. При этом разница давлений в этих двух полостях приводит к формированию волны, которая отражается от ближайших препятствий (например, катализатора), направляется назад к цилиндру и достигает его в момент очередного такта выпуска. Такой резкий вывод продуктов сгорания приводит к образованию в цилиндре разряжения, способствующего улучшению очистки самого цилиндра, и более быстрому его наполнению свежей горючей смесью. Распространяется волна со скоростью выхода из цилиндра, поэтому формирующийся резонанс образуется в трубе в довольно широком диапазоне оборотов. Следовательно, увеличение оборотов двигателя приводит к ускорению выхода газов из цилиндра и ускорению движения волны, которая как раз успевает возвратиться к началу очередного, более короткого цикла.

Определение акустической эффективности глушителя

Где — волновое число, , м-1;

— площадь поперечного сечения трубопровода выхлопной системы, м2;

— частота, при которой определяют эффективность глушителя .

Полученная эффективность глушителя должна обеспечить снижение шума двигателя до норм внешнего шума трактора по ГОСТ 19358-74.

Я решил написать статью, потому что надоели всякие люди на сайте с идеями типа:, а можно ли поставить глушитель от Жигулей или еще от какого-нибудь четырехтатника на Ижак, преследуя лишь цель красоты. А то, что в глушители должен быть резонатор

все думают, а зачем.

Но ведь в глушителе происходит сложное пульсирующее возвратно-поступательное движение волн газов, имеющее определенную частоту.

Для оптимально подобранного глушителя необходимо, чтобы к моменту закрытия выпускного окна обратная волна обеспечила возврат части отсосанной рабочей смеси в цилиндр. Иначе говоря, требуется достижение резонанса или согласования частоты собственных колебаний волны газов с частотой импульса этой волны на выпуске, т. е. с числом оборотов двигателя.

Но так как частота собственных колебаний волны зависит еще и от параметров глушителя (сечения, длины), а также от температуры газа в глушителе, необходим их тщательный подбор.

В глушителе такой важнейший параметр, как общая длина, подбирается изменением длины выпускной трубы и цилиндрической части глушителя

В наших с вами мотоциклах используется двигатель

, рассчитанный на некие условия эксплуатации, потому и возможности моторов, условно говоря, — по показателям экономичности, долговечности, токсичности отработавших газов. На получение таких показателей и приспособлена технология массового производства, а это те рамки, которые порой сковывают конструкторов по рукам и ногам. Поэтому прок от индивидуальной доводки будет. Остается правильно поставить задачи и правильно их решить.

Формулы для расчета глушителей двух-тактников существуют, но они громоздки, трудно учесть все факторы. Хотя бы погодные. Не замечали, как меняется работа двигателя при изменении температуры воздуха или влажности? Или температура выхлопных газов: мало того, что в точке возле выпускного окна она не постоянна и сильно зависит от режима работы двигателя. Газы, двигаясь внутри резонатора, вначале рас ширяются, остывая при этом, а затем, сжимаясь в обратном конусе, вновь нагреваются и т. д. А ведь в основе расчета глушителя стоит скорость звука в выхлопных газах, которая напрямую зависит от температуры. Что же это за основа, если она постоянно меняется! Вот и остаются эти формулы на страницах диссертаций. Даже на заводах глушители рассчитывают упрощенным методом, потом доводят систему выпуска! на стенде, а затем, после дорожных испытаний, все равно что-то переделывают. ‘

Глушитель не может обеспечить прирост мощности во всем диапазоне оборотов. Его настраивают на тот режим, при котором стремятся получить прирост крутящего момента (а не мощности!). При этом волна выхлопных газов должна успеть пройти через весь резонатор

, отразиться от обратного конуса и вернуться к выпускному окну в тот момент, когда оно еще открыто, а продувочные окна уже закрылись. Если волна придет раньше, то загонит часть рабочей смеси обратно в продувочные каналы. Если позже, — часть рабочей смеси успеет вылететь в трубу (выхлопную). И в том, и в другом случае крутящий момент (а, значит, и мощность) уменьшится. Самый важный размер — L (общая длина выпускной системы от выпускного окна до конца обратного конуса) можно рассчитать по формуле:

Общие данные

Сегодня есть несколько вариантов отопительных систем, но водяное отопление уже не один десяток лет является самым популярным методом.

Особенно эффективным считается вариант, в котором происходит принудительная циркуляция теплоносителя. При ее выборе можно с уверенностью говорить о качестве обогрева помещения даже большого метража.

Перед проектированием отопительной системы стоит определиться с материалом, из которого будут изготовлены трубы и составляющие элементы.

На сегодняшний день широкое применение нашли: стальные, полипропиленовые, металлопластиковые и медные изделия.

Расчет выхлопной системы 4 цилиндрового двигателя

Это перевод, мной, не профессионалом, отрывка из книги Performance Tuning in Theory & Practice автором которой является A. Graham Bell.

идимая часть выхлопной системы может ввести в заблуждение. Она может визуально впечатляет своей формой, но для многих это пучок труб, которые направляют горячий газ из цилиндров

Информированные тюнеры прекрасно понимают, важность настройки выхлопной системы для повышения производительности. Как и во всех других направлениях форсирования мотора, выхлопная система не может рассматриваться сама по себе; реализация системы, влияет на другие области, поэтому она должна рассматриваться как часть целого

Мы стремимся к тому, что бы цилиндры были полностью очищены от выхлопных газов. На всех гоночных двигателях выхлопная система настроена таким образом, чтобы импульс выхлопных газов и волны давления на самом деле «сосал» свежий заряд в цилиндр. Таким образом, цилиндр может фактически быть переполнен, т.е. иметь объемную эффективность 101-105%. Перекрытие распредвала тоже оказывает свою роль на втягивания заряда.

режде чем обсуждать черную магию настройки импульса, мы будем смотреть на то, что можно сделать, чтобы эффективно отводить из цилиндра выхлопные газы самотёком или по инерции. Принцип инерционной настройки основан на том, что выхлопные газы имеют вес, поэтому, как только мы получим «движение» он будет продолжать течь даже после закрытия выпускного клапана. Это создаёт разряжение, которые мы можем использовать, чтобы очистить цилиндр. Двигателям нужно использовать это действие всасывания для быстрого опустошения цилиндра от выхлопных газов. Очевидно, что если мы имеем давление газа 20psi в выпускном коллекторе, когда открывается выпускной клапан, то это приведет к ограничению поток газа из этого цилиндра. С другой стороны, если давление в коллекторе от -5 до 0psi ограничение потока будет значительно меньше. По этой причине мы используем выпускной коллектор с отдельными трубами, а не общий. Основная идея заключается в расчёте трубы так, что выхлопные газы из одного цилиндра не будут оказывать влияние на другой цилиндр. Например, посмотрите на то, что происходит в четырёх цилиндровом двигателе, где все цилиндры разделяют общий коллектор .

орядок зажигания примем 1-3-4-2. В конце своего хода выпуска 2, как правило, оказывает давление на 1. 4 оказывать давление на 3 и так далее. По этой причине замена распредвала пустая трата времени, если этот тип коллектора останется. На протяжении многих лет гоночные моторы использовали отдельные трубы для каждого цилиндра, но теперь хорошо установленный факт, что в большинстве случаев соединение отдельных труб вместе более выгодно, в один коллектор, которой мы продолжаем либо прямой выхлопной трубой, любо рупором. Такое расположение поднимает мощность и в качестве дополнительного бонуса улучшает диапазон мощности.

оказаны различные конструкции пауков для шести и восьми цилиндровых двигателей. Выхлоп шести и восьми цилиндровых двигателей всегда должен быть разделен на две отдельные системы, в то время как четырехцилиндровый двигатель, будь то линейным, V-образным или оппозитным работает, лучше с отдельными трубами, собранные в одну.

братите внимание, что существует две основные конструкций коллекторов для четырех цилиндровых двигателей. Лучшую мощность предоставляет система 4-1, где четыре основных трубы собираются в одну выхлопную трубу

Однако есть и недостатки! Этот тип весит больше. Как правило, является проблемой разместить четыре выхлопные трубы между двигателем и рулевым механизмом. Другой фактор, который следует рассматривать, с системой 4-1, ограниченный диапазон мощности. Если требуется хорошая отдача в среднем диапазоне, то система 4-2-1, при этом максимальная мощность может быть ниже, усреднено, на 5-7% по сравнению с системой 4-1.

Какой диаметр подобрать?

Параметры систем вывода газов зависят от объема воздуха, перерабатываемого двигателем. Объем воздуха же зависит от мощности и объема двигателя. В соответствии с этой информацией можно порекомендовать примерные размеры труб.

К примеру, на 1,6 литровый двигатель устанавливаются выхлопные трубы диаметром 3,8-5 см. На 2,5 литровый двигатель достаточно конструкций размером 5 – 6,4 см. Для двигателей большего размера можно установить конструкции размером 7,6 см. Если объем двигателя выше 2,5 литра, лучше потратиться на двойную систему вывода газов. Как очевидно, чем выше объем двигателя, тем большим должен быть размер трубы.

Для того чтобы определить размер выхлопной конструкции в двойной системе требуется поделить объем двигателя на два, а затем производить расчет в соответствии с правилами, данными выше. К примеру, мотор на 3 литра оборудуется двумя выхлопными конструкциями на 3,8 и 5 см, мотор на 5 литров – конструкциями на 5 см и 6,4 см.

Под этими параметрами подразумевается один размер на протяжении всей выхлопной конструкции (в том числе глушитель). Теоретически глушитель и выхлопную конструкцию можно сделать больше, однако на мощность это не повлияет, однако сделает звуки ниже.

Дополнительные рекомендации

На показатели мощности также влияет форма коллектора. Лучше приобретать модифицированные коллекторы. Они обеспечивают наилучший результат. Обычную систему для вывода газов можно улучшить, пройдясь по внутренней поверхности шлифовальным кругом, зафиксированным на дрель. Также можно сделать систему из нержавеющей стали. Это тоже позволяет улучшить показатели.

В том случае, если диаметр труб слишком велик, движение газов уменьшится. Тот же эффект оказывают катализаторы. Однако, если вы можете заменить старую конструкцию на новую с нормальными размерами, то катализатор убрать нельзя, так как это обязательная деталь авто. Увидеть типы выхлопных конструкций и различные системы для машин вы можете на фото.

Что рассчитывается

Выполняется данная процедура в отношении нижеперечисленных рабочих параметров инженерной коммуникации.

Расход жидкости на отдельных сегментах водопровода.
Скорость потока рабочей среды в трубах.
Оптимальный диаметр водопровода, который обеспечивает приемлемое падение напора.

Рассмотрим методику расчёта этих показателей подробно.

Расход воды

Данные по нормативному расходу воды отдельными сантехническими приборами указаны в приложении к СНиП 2.04.01-85. Этот документ регламентирует сооружение канализационных сетей и внутренних водопроводов. Ниже приведена часть соответствующей таблицы.

Таблица 1

Если предполагается использовать одновременно несколько приборов, расход суммируется. Так, в случае, когда работает душевая кабинка на первом этаже с одновременным использованием туалета на втором этаже, логично сложить объём расхода воды обоими потребителями – 0,12+0,10 = 0,22 литр/секунда.

Напор воды в будущем водопроводе зависит от правильности проводимых расчетов

Важно! На пожарные водопроводы распространяется следующая норма: на одну струю он должен обеспечивать расход не менее 2,5 литр/сек. Вполне понятно, что при пожаротушении количество струй от одного пожарного гидранта определяется площадью и типом здания. Для удобства ознакомления информация по этому вопросу тоже размещена в табличной форме

Для удобства ознакомления информация по этому вопросу тоже размещена в табличной форме

Вполне понятно, что при пожаротушении количество струй от одного пожарного гидранта определяется площадью и типом здания. Для удобства ознакомления информация по этому вопросу тоже размещена в табличной форме.

Таблица 2

Замена впускного коллектора на приорe

Добро пожаловать! Впускной коллектор – кто то называет эту деталь впускной коллектор а кто то ресивер, но если прочитать терминологию двух этих слов то это абсолютно разные вещи, вот к примеру ресивер нужен только лишь для того чтобы сглаживать пульсации воздуха который идёт в цилиндры двигателя автомобиля, а вот коллектор уже нужен для того чтобы разослать этот воздух по нужным цилиндрам и смешивается топливно воздушная смесь ещё в добавок в нём, поэтому это две разные вещи но так как люди их называют одними и теми же словами, можете считать что это одна и та же вещь да и кроме того сама банка у впускного коллектора по сути может называться ресивером, так как в ней находиться один только воздух и она имеет достаточно большой объём, а если вспомнить терминологию то там говориться, ресивер эта та вещь в которой сглаживание пульсации воздуха происходит (Машина едет в этом случае более плавно) и он имеет размер на 50-70 % больше цилиндров автомобиля, поэтому ресивер и впускной коллектор можно считать единым целым но только к карбюраторным автомобилям это уже не относиться.Примечание! Чтобы произвести замену впускного коллектора на автомобиле, запастись понадобиться вам: Набором гаечных ключей и ко всему этому торцевой ключ ещё пригодиться размерами «на 8», кроме этого ключа так же понадобятся различного рода отвёртки, кусачки или вместо них ножом тоже можно будет запастись (Ножом кстати даже поудобней будет)!

Где находится впускной коллектор? Во всех шестнадцати клапанных двигателях хоть это даже шестнадцати клапанный двигатель который ставился на автомобили десятого семейства (Просто между собой 16 клапанный двигатель автомобиля ВАЗ 2110 от приоровского немножко отличается), впускной коллектор находиться в одном и том же месте и имеют они абсолютно идентичную форму и выполнены из пластмассы, поэтому для наглядности коллектор на фото указан стрелкой но автомобиль как вы видите ВАЗ 2110, но и на приорах визуально будет всё так же.

Примечание! Чтобы полноценно увидеть коллектор вам ещё экран двигателя придётся снять, экран это такая вещь которая снижает шум от двигателя немножко и закрывает его от попадания на него грязи, при проведении очень множества работ данный экран вам придётся снимать потому что он закрывает практически всю часть двигателя и сам коллектор к тому же вы не увидите не сняв экран с автомобиля, более подробно о том как снять этот экран читайте в статье: «Замена экрана двигателя на автомобилях»!

Когда нужно менять впускной коллектор? Так как коллектор на приорах выполнен из пластмассы то и погнуть его не так то сложно или проткнуть чем ни будь, уроня к примеру на острый камень с высоты, кроме этого коллектор заменять больше ни в каких случаях и не нужно (За исключением замены его на какой ни будь спортивный), но коллектор так же нужно снимать в следующих случаях, во-первых при проведение каких либо работ из-за которых коллектор мешает и во-вторых у коллектора есть свои прокладки (У впускного их всего пять, одна из них располагается между дроссельной заслонкой и коллектором, а остальные четыре на конце патрубок установлены как их заменить по ходу прочтения статьи узнаете) при износе которых воздух начинает выходить наружу, а если воздух попросту стравливается (То есть выходит наружу) то автомобиль будет ехать хуже и расход у него увеличиться, так как сильнее придётся жать ногой на педаль газа.

Формула расчета

В виде формулы правило площадей будет выглядеть так:

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn,

где S0 – это площадь сечения гребенки,

S1-Sn – площади сечений отходящих веток.

Трубопроводы, входящие в гидроколлектор, в расчет не берутся.

Эту формулу можно привести в более понятный вид, вспомнив школьный курс геометрии. Сечение рассчитывается по формуле S = π * r², но для простоты и удобства расчет коллектора лучше производить через диаметр: S = π * d2/4. Следуя этой формуле, исходное равенство преобразуется в такую конструкцию:

π * d02/4 = π * d12/4 + π * d22/4 + π * d32/4 + π * dn2/4,

где d0 обозначает диаметр гребенки,

d1-dn – внутренние размеры отводящих веток.

Сократив число Пи и занеся все под знак квадратного корня, можно значительно упростить расчеты:

d0=2 * √(d1²/4 + d2²/4 + d3²/4 + dn²/4).

Так выводится универсальная формула, подходящая для того, чтобы рассчитать гидроколлектор любой сложности и конфигурации. Если все отходящие ветки отопления имеют одинаковый размер, равенство упрощается еще сильнее:

d0=2 * √(d1²/4*N),

где N обозначает количество отводящих от гребенки веток.

Помимо размеров труб коллектора, нужно также учесть расстояния между ними. Так, расстояние между входной и выходной группами веток должно равняться шести диаметрам, а ветки отопительных контуров должны быть удалены друг от друга на три размера.

Функции коллекторного шкафа

Коллекторный шкаф — место совокупности отопительного оборудования и водоснабжения. Единственной его функцией является скрытие разных труб, смесителей, вентилей кнопок и так далее.

Сам шкаф — место, в которое помещается оборудование, отвечающее за подачу воды в доме и за её нагрев.

Кроме труб, к шкафу присоединяются и насосы, регулирующие, например, тёплый пол. Коллектор часто устанавливается так, чтобы регулировать температуру и полы можно в каждой комнате по-разному, сделав в одной, например, «саванну», а в другой «Антарктиду».

Справка. Цена и разницы температур у коллекторов отличаются фирмой поставщика и материалом изготовления.

Плюсы установки коллекторного оборудования:

Одним из самых важных плюсов коллекторного устройства считается его простота в сооружении. Чтобы установить шкафчик от мастера, не требуется глубоких познаний или наличие квалификации для того, чтобы разбираться в тонкостях электрики, механики или в техническом ремесле. Установить коллекторное оборудование может любой желающий, что снижает его цену в глазах других сложных механизмов отопительного оборудования и водоснабжения.
Многие технологии, составляющие полный набор коллекторного шкафа, позволяют переносить воду и нагревать её максимально быстро. Например, циркуляционный насос через трубы с максимальной КПД способен донести тепло до обогревающих радиаторов. Из-за этого время нагрева или охлаждения увеличено.
К преимуществам коллекторного оборудования при максимальном КПД относят минимальные затраты топлива для обогрева. Это помогает хозяину шкафчика экономить на приобретении жидкости для терморегуляции (топлива).

Фото 1. Коллекторный шкаф для отопительной системы. К нему подключается контур подачи и обратки.

Благодаря контролю устройств обогрева в одном месте коллекторное оборудование легко ремонтируется, ведь отключать компоненты конструкции теплового баланса можно по отдельности.
Эстетичный вид. Из-за компактности коллекторного шкафа его можно встроить в стену. Трубы и насосы будут скрыты от глаз посторонних, закрывая обзор бытовых вещей квартиры или дома.
К особенным преимуществам относится способность прогревать помещение только с помощью полов с подогревом. Для жителей Российской Федерации это довольно весомый плюс в связи с ранним наступлением холодов и работой ЖКХ по включению отопления в том или ином регионе.

Какой диаметр подобрать?

Дополнительные рекомендации

Устройство выхлопной

Как бы ни выглядел тюнинг выхлопной системы все ее составляющие принципиально остаются одинаковыми. Любая выхлопная система содержит такие элементы:

Коллектор.
Приемная труба.
Катализатор
Резонатор
Средняя труба.
Глушитель.

Все видели на боковых сторонах автомобиля такие ответвление. Это впускной и выпускной коллекторы. В интересующей нас системе используется выпускной, в него со всех цилиндров стекаются выхлопные газы, где и образуют единый поток. Интересно то, что во всем этом деле принципиально отсутствует некий насос, который бы толкал газы к выходу. Они движутся под своим собственным давлением, которое создает, когда их накапливается достаточное количество. Далее, они следуют по приемной трубе в катализатор, выполняющий роль большой губки, которая собирает в себя все негативные для атмосферы элементы. Дальше по трубкам происходит движение в резонатор, форму которого умудрились рассчитать так, чтобы он глушил звук, который создают газы своим движением под давлением. Остается лишь глушитель, эта часть автомобиля видна на каждой машине под задним бампером. Глушитель сужается к своему концу так, чтобы еще чуть снизить громкость звука, и чтобы не черпать всякий мусор большим отверстием.

Как произвести расчет без калькулятора

Зимой не очень приятно находиться и засыпать в холодной комнате, а тепло создает нормальные условия для жизни и благотворно отразится на здоровье. Перед началом монтажа отопительной системы необходимо провести расчет диаметра трубы для отопления. Если этот расчет будет сделан правильно, то при минимальных энергетических затратах производительность будет высокой.

Чтобы такого не случилось, стоит грамотно и качественно провести все пункты от первого до последнего и выбрать оптимальный диаметр (символьное обозначение ∅) труб. Чаще всего используются системы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Увеличение мощности автомобиля с помощью выпускного коллектора (паука)

На долю выхлопного коллектора приходится львиная доля потерь мощности двигателя в системе выпуска. Чтобы предотвратить эти потери в спортивных и тюнингованых автомобилях стараются создать достаточно благоприятные и одинаковые условия работы для каждого из цилиндров. При этом коллекторные выпускные трубы делают персонально для каждого цилиндра и одинаковой длины. Такой выпускной коллектор «паук» отличается от штатной модели формой, выпускными окнами и порядком соединения имеющихся приёмных труб.

Выпускной «паук» может быть коротким и длинным. Формула короткого «паука» для обычного четырёхцилиндрового двигателя выглядит, как 4-1, т.е. 4 выходные трубки соединяются в одной. Этот спортивный выпускной коллектор «паук» может повысить мощность двигателя только в узком диапазоне оборотов – более 6000 об/мин. Его в основном используют в спортивных авто и автомобилях, оснащённых высокофорсированным двигателем.

Выпускной коллектор 4-2-1 (четыре канала объединяются вначале попарно, а затем вдали от двигателя сливаются воедино в одну трубу) относится к длинным «паукам» и прекрасно подходит для любительского тюнинга. Герметичность крепления выводной трубы к пауку определяет прокладка выхлопного коллектора. Он обеспечивает прирост крутящего момента и мощности в достаточно широком диапазоне. Однако прирост такой мощности относительно невелик, и для отечественных автомобилей ВАЗ редко когда превышает 5-7%. В прямоточной системе могут быть использованы промежуточные прямые трубы, имеющие увеличенный диаметр. Оснащают также выпускной «паук» 4-2-1 резонаторами пониженного сопротивления. Иногда вместо жестких соединений могут быть поставлены шаровые соединения или «гофры» (сильфоны). Первые не способствуют созданию паразитных резонансных частот, но характеризуются недолговечностью. Может быть использован при тюнинге и выпускной коллектор 4-2-2.

Определение акустической эффективности глушителя

Где — волновое число, , м-1;

— площадь поперечного сечения трубопровода выхлопной системы, м2;

— частота, при которой определяют эффективность глушителя .

все думают, а зачем.

В наших с вами мотоциклах используется двигатель

Последовательность работ

Процесс изготовления гребенки выглядит достаточно просто:

Необходимо приобрести материалы в соответствии с решениями, принятыми на этапе конструирования распределителя.
В заготовке для корпуса вырезаются отверстия под отводы. Если в этом качестве используется круглая труба, то сначала на бумаге нужно вычертить развертку отверстия (в обиходе называется «рыбкой»). Далее развертка вырезается, прикладывается к трубе и очерчивается карандашом или маркером. После этого вырезается отверстие — с предварительным высверливанием по контуру или с помощью газового резака.
Привариваем отводы к корпусу гребенки при помощи электросварки. К торцам привариваются заглушки, которые при необходимости также оснащаются патрубками.
Полученное изделие необходимо проверить на герметичность. Оставляем открытым один отвод, все остальные плотно закрываем. После этого заполняем коллектор горячей водой и наблюдаем, не дадут ли сварные швы течь. Не помешает раздобыть ручной насос для опрессовки и проверить надежность швов под давлением.

В качестве корпуса коллектора не обязательно использовать круглую трубу, вполне сгодится и квадратная.

Если испытания прошли успешно, можно окрашивать гребенку и после высыхания краски приступать к ее монтажу.

Даже если теплый пол монтируется в одной комнате, все равно необходим. Обзор моделей коллекторов и цен на них представлен на сайте.