для чего резонатор на мотоцикле
Дневник самодельщика
Зачем двухтактному двигателю нужен резонатор выхлопа.
Рассмотрим их:
1-й такт:
Поршень идёт вверх, происходит сжатие рабочей смеси в цилиндре. Одновременно, движущийся вверх поршень создаёт разрежение в кривошипной камере. Под действием этого разрежения открывается клапан впускного коллектора и свежая порция топливовоздушной смеси (как правило, с добавкой масла) засасывается в кривошипную камеру. Когда поршень доходит до ВМТ первый такт заканчивается, и начинается второй.
2-й такт:
После сжатия топливной смеси свеча, установленная в головке цилиндра, производит электрический разряд, то есть попросту искру, при этом сжатая топливо-воздушная смесь воспламеняется, сгоревшее топливо становится горячим газом, который стремится увеличится в объёме и давит на поршень вниз. При движении поршня вниз давление в кривошипной камере повышается и клапан закрывается. Поджог, сгорание и расширение рабочей смеси происходят так же, как и в четырёхтактном двигателе. Однако, при движении поршня вниз, примерно за 60° до НМТ открывается выпускное окно (в смысле, поршень перестаёт перекрывать выпускное окно). Выхлопные газы (имеющие ещё большое давление) устремляются через это окно в выпускной коллектор. Через некоторое время поршень открывает также впускное окно, расположенное со стороны впускного коллектора. Свежая смесь, выталкиваемая из кривошипной камеры идущим вниз поршнем, попадает в рабочий объём цилиндра и окончательно вытесняет из него отработанные газы. При этом часть рабочей смеси может выбрасываться в выпускной коллектор.
Смотрим шикарную анимацию в начале поста.
Синим показан воздух который засасывается разрежением в Кривошипно-Шатунной камеры по пути насыщаясь топливом которое распыляется из топливной форсунки – инжектора (в карбюраторных двигателях этим занимается карбюратор) смесь воздуха и топлива в правильных пропорциях называют топливо-воздушной или рабочей смесью, она обозначена на анимации зелёным цветом, попадая в цилиндр и сжимаемая поршнем рабочая смесь нагревается, на схеме это обозначено изменением цвета с зелёного на красный, ну и серым обозначена сгоревшая смесь и видимо символизирует дым.
Так вот о «шикарности» этой анимации, на ней очень понятно показано зачем двухтактному двигателю резонатор (резонатор в данном случае это совокупность конусов которые вы видите в «выхлопной трубе»), как видно из-за конструкции резонатора часть ударной волны «выхлопа» отправляется в обратный путь, заталкивая своей энергией часть свежей рабочей смеси которая стремилась улизнуть, этим увеличивается мощность, потому что больше рабочей смеси сгорает и выделяется больше энергии, и этим улучшается экономичность – представьте если бы не было резонатора часть топлива, за которое вообще то уплочено, просто вылетало бы «в трубу» в буквальном смысле. Так-же стоит отметить что резонатор для каждого двигателя рассчитывается индивидуально.
Все выше сказанное замечательно, но….
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 двухтактников 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 расширяются, 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.
motoizh.ru
Все о мотоциклах ИЖ
Правда о настроенном резонаторе
Правда о настроенном резонаторе
Сообщение tuner » 27 июн 2007, 03:34
Тип двигателяБензиновый двухтактный
Рабочий объём, см куб.199
Максимальная мощность, кВт/об. мин10 / 5400
Длина фазы выпуска, градусов110
Высота выпускного окна20
Ширина выпускного окна40
Ход экспериментов:
1) Монтаж тестируемой системы выпуска;
2) Замер средней скорости мотороллера на фиксированном участке дороги, протяженностью 50м;
3) Замер расхода топлива на фиксированном участке дороги, протяженностью 50м.
Эксперимент 1. Тестирование двигателя без выпускной системы.
Тип выпуска
Без системы выпуска
Время прохождения дистанции 50м
15.3с
Количество потребляемого топлива
24мл
В ходе эксперимента наблюдалось следующее: двигатель не развивал максимальных оборотов; большое количество смеси вылетало через выпускное окно; очень маленькая мощность двигателя, не позволяющая движение даже на второй передаче; оглушительный шум двигателя.
Эксперимент 2. Тестирование двигателя со стандартной выпускной системой.
Тип выпуска
Стандартная
Время прохождения дистанции 50м
11.9с
Количество потребляемого топлива
18мл
Особенности эксперимента 2: Обороты двигателя заметно возросли; возросла тяга двигателя на всём диапазоне; стало возможным использование всех 4 передач; выброс топлива через выпускное окно уменьшился, однако остаётся еще достаточно заметным; громкость звука выхлопа снизилась до допустимых пределов.
Эксперимент 3. Тестирование двигателя с настроенной выпускной системой.
Установка настроенной выпускной системы увеличивает мощность двигателя в среднем на 25-30%, поэтому в программу вводится показатель мощности заведомо высокий.Мощность двигателя должна, ориентировочно, возрасти на 27.5%, отсюда 10 КВт 27.5% = 12.75 КВт.
Пиковый коэффициент был подобран 1.6, так как такое значение ближе к малооборотистому двигателю с тягой на низких и средних оборотах и пологой характеристикой мощности и крутящего момента.
По рассчитанным параметрам выпускная система была изготовлена в экспериментальном отделе 6-го корпуса НГТУ, (2000р) и установлена на двигатель. Результаты тестирования двигателя с настроенной выпускной системой представлены ниже
Тип выпуска
настроенный резонатор
Время прохождения дистанции 50м
8.6с
Количество потребляемого топлива
15мл
МОЙ МОТОЦИКЛ
Нередко можно встретить мотоциклы с одной лишь выхлопной трубой, без каких-либо изменений сечения внутри. Чаще всего так делают либо самые невежественные владельцы, либо желающие повысить проходимость любой ценой. Но наиболее совершенной на сегодняшний день является выпускная система, состоящая из мощностной заслонки, регулирующей высоту выпускных окон в зависимости от оборотов или нагрузки двигателя, и идущих за ней резонатора и глушителя.
Теперь обо всем по порядку.
Многочисленные исследования работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания показывают, что с ненастроенной выпускной системой или совсем без нее у двигателя происходит потеря значительной части топливовоздушной смеси через выпускные окна, с которых, собственно, выпускная система и начинается. От их формы и размеров во многом зависит мощность и быстроходность мотора.
Тем же, кому подобный характер мотора по душе, можно посоветовать попробовать настроить систему выпуска своего мотоцикла, используя некоторые приведенные ниже зависимости и соотношения размеров по рисунку:
Изменяя длину L3 цилиндрической части и положение обратного конуса, можно смещать характеристику двигателя в необходимом направлении. Выбирая длину L3 можно повысить максимальную эффективную мощность в определенном диапазоне частот вращения благодаря дозарядке цилиндра. Однако на других частотах происходит ухудшение показателей. С увеличением длины L3 уменьшается максимальная мощность но значительно возрастают ее значения в диапазоне средних оборотов. Длина L4 обратного конуса влияет на показатели двигателя следующим образом. Если конус участка L4 невелик (большая длина L4 ), то мощность двигателя при оборотах выше номинальных снижается медленно. При малой длине L4 мощность падает быстро. Рекомендуемая длина L4:=(1—2.5)D1 Концевой участок трубы длиной L5 также оказывает некоторое влияние на показатели двигателя, При росте L5 и уменьшении диаметра максимальная мощность двигателя смещается в область высоких частот вращения. Уменьшение длины L5 способствует повышению мощности на малых оборотах. Уменьшение диаметра D3 вызывает перегрев днища поршня. Глушащая часть выпускной системы положительного влияния на мощность не оказывает, зато благоприятно сказывается на состоянии органов слуха. Огромные, сигаровидные глушители отечественных мотоциклов включают в себя сразу мощностную и глушащую части, а выхлопная труба является отдельным элементом. Нередко она входит в прямой конус настолько глубоко, что нарушается безотрывный характер истечения газов. В таком случае идеальным был бы вариант отказа от соединения трубы и конуса с помощью накидной гайки или хомута в пользу сварки. По крайней мере, следует укоротить выступающую внутрь конуса часть. Здесь же кроется самый простой способ частичной настройки выпускной системы. Можно пододвинуть глушитель вперед, укоротив выхлопную трубу. При этом следует ожидать улучшения работы мотора на высоких оборотах, либо наоборот, для получения большей тяговитости на низких оборотах отодвинуть глушитель подальше и удлинить первую трубу. Удлинение или сокращение цилиндрического участка также не вызовет сложностей. Глушитель распиливается, и из него удаляется либо вваривается кусок необходимой длины.
А. Гарагашьян, Ленинградская обл., д. Нюрговичи
Для чего резонатор на мотоцикле
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.