Кривая паутина

Поучайте ваших паучат

Большая часть потерь мощности приходится как раз на выпускной тракт. Перепады давления непосредственно в коллекторе и разрежение в выпускной трубе создают помехи для качественной продувки цилиндров. Как результат - падение мощности, увеличение расхода топлива, повышение токсичности выхлопа. Но сейчас мы рассматриваем систему выпуска для максимального увеличения крутящего момента и мощности. Да простят нас "зеленые", забота о природе - не наше дело.

Идеальным вариантом выпуска является длинная прямая труба, отходящая непосредственно от цилиндра. Количество труб соответствует количеству цилиндров двигателя. Само собой, такой вариант неосуществим по техническим причинам. Да и санитарные нормы и правила по уровню внешнего шума никто не отменял. Получается, что глушитель все же необходим. Как тогда найти усредненный вариант, чтобы помогал "выдыхать" и не занимал много места?

Вот здесь и плетет свою паутину равнодлинный выпускной коллектор-"паук". Его устройство простое - первичные трубы соединяются в одну или две вторичные, далее, - по желанию, система сходится в один глушитель, либо остается раздвоенной. "Паук" работает по принципу использования разрежения давления. За ударной волной следует фронт разрежения, который, достигая места соединения труб, отражается в остальные цилиндры. Таким образом, в следующем по порядку цилиндре перепад давлений хорошо продует камеру сгорания, тем самым, увеличив количество свежего заряда. Большое влияние имеет длина первичных и вторичных труб. Важна правильная настройка длины, позволяющая добиться отсутствия резонанса между атмосферным давлением и давлением выхлопных газов. Недопустимо, чтобы эти два фронта столкнулись в месте соединения труб. Для получения максимального эффекта после вторичной трубы необходимо разместить резонатор предельного для данной конструкции объема и площади. Оставшиеся "за бортом" трубы и глушители погоды не сделают, но чем ниже будет в них давление, тем лучше.

Длинный или короткий?

Рассмотрим установку коллектора на примере четырехцилиндрового двигателя. "Пауки" делятся на два вида: короткие и длинные. Разница - в схеме построения конструкции и длине коллекторов: у длинного конструкция несколько проще, более "любительская", если хотите. "Длинная" схема выглядит следующим образом: 4:2:1. То есть четыре трубы выпускного коллектора переходят в две, а затем в соединительную муфту. Короткий имеет меньше труб: "четыре в одну", но более сложную конфигурацию, в связи с более узким диапазоном работы. Коротыш дает прибавочную мощность после 5000-6000 об./мин., потому его применение узкоспециализированное и подробно на нем останавливаться не имеет смысла. Его установку совмещают с дополнительными мерами: "широкими" распредвалами, разрезной звездочкой и т.п.

Длинный коллектор выглядит следующим образом: две трубы, попарно, от первого и четвертого, второго и третьего, соединяют в одну. Первичные трубы соединяются на трети общей длины коллектора, а парные трубы сливаются в одну на определенном расстоянии. Для компенсирования паразитных частот резонанса вместо жестких соединений часто ставят гофру или шаровое соединение, но эти детали недолговечны.

Этот вариант подойдет практически для любого автомобиля ввиду своей компактности, простоты установки, но не сильно отличается от стандартного выпуска. Тем не менее такая схема обеспечит небольшой прирост мощности в очень широком диапазоне оборотов двигателя. Но не надо забывать, что один "паук" не принесет увеличения КПД. Все должно быть комплексно. Настраивая выпускную систему, необходимо держать в уме регулировки двигателя, формы камер сгорания, фазы газораспределения, систему питания и систему зажигания. Сдвиг любого параметра неизбежно потянет за собой и другие: для эффективного использования характеристик двигателя необходимо внести изменения во все системы управления.

Мелочи жизни

Теперь несколько слов о настройке выпуска. Конечная цель - получение максимального перепада давления, потому геометрия коллекторов оказывает очень большое влияние на процессы. Двигатели с широкой фазой перекрытия (в большинстве это спортивно модифицированные моторы) клапанов в большей степени зависят от параметров выпускного коллектора: для остальных двигателей установка и настройка коллекторов - один из немногих шансов несколько повысить мощность.

Также можно развести по углам карбюраторные и инжекторные двигатели. Впрысковый мотор легче настраивается, диапазон регулировок у него больше, и от впускного коллектора мало что зависит. С другой стороны, карбюратор - сложный узел со своими конструктивными особенностями, требующий очень точной настройки. В турбированных двигателях отдача от установки "паука" и дальнейшего выпуска с пониженным сопротивлением будет на порядок выше, чем у атмосферного. Любое дополнительное количество воздуха идет турбине только на пользу.

Так как же все-таки с приростом мощности? Отдача от "кривого" коллектора на самом деле небольшая. При правильной настройке она составит не более 5-7%, для моторов ВАЗ этот показатель падает до 3-5%. Если же в придачу доработать впуск, то можно поймать дополнительно 2-3% . Но если, повторюсь, подойти к задаче комплексно, то выжать на порядок больше лошадей вполне вероятно.

Валерия Максюта