przez nfs » 18 paź 2011, o 18:47
Nie zawsze niewiadoma ale warto wiedziec conieco na jego temat ;-)
Tutaj troche teorii na przykładzie hondy:
Ciśnienie zwrotne: Obalamy mit.
I. Wstęp
Jednym z najczęściej mylonych pojęć w teorii wydechów jest ciśnienie zwrotne. Ludzie uwielbiają rozmawiać na forach o ciśnieniu zwrotnym nie mając pojęcia co to jest i jakie są jego konsekwencje. Na pewno wielu z was natknęło się na stwierdzenie: „Hondy potrzebują ciśnienia zwrotnego” w trakcie dyskusji na temat tuningu wydechów. Zdanie to jest wielce niewłaściwym i chybionym pojęciem.
II. Trochę podstaw w temacie układów wydechowych.
Twój wydech jest zaprojektowany tak by jak najszybciej i najbardziej efektywnie opróżniać gazy z komory spalania. Gazy te nie są tworzone w jednolitym strumieniu, a pulsami(falami). 4 cylindrowy silnik będzie generował gazy wydechowe w 4 pulsach(falach) na cały swój cykl, 6 cylindrowy ma 6 pulsów itd. Im więcej pulsów tym bardziej płynny przepływ gazów wydechowych. Ciśnienie zwrotne może być z grubsza zdefiniowane jako opór dla przepływu - w tym przypadku, gazów płynących przez układ wydechowy.
III. Ciśnienie zwrotne i prędkość gazów
Niektórzy operują mylnym pojęciem że szerszy układ wydechowy jest bardziej efektywny w opróżnianiu komory spalania niż węższy. Nie jest trudno zaobserwować jak to nieporozumienie powstaje – przez szerszą rurę jest w stanie przepłynąć więcej niż przez węższa. Skoro tak to dlaczego w tuningu układów wydechowych nie panuje zasada „szersza=lepsza”? PRĘDKOŚĆ. Myślę że większość z was choć raz używała węża ogrodowego:-) Jeśli puścimy wodę bez żadnej nasadki na końcu węża, leje się ona powoli. Jeśli jednak przytkamy koniec węża palcem, woda tryska z wyraźnie większą prędkością.
Bystry projektant wydechów wie że musi zbalansować pojemność przepływu i jego prędkość. Gazy wydechowe muszą opuszczać komorę spalania płynąć jak najszybciej – strumień gazów ma być SZYBKI. Przykładowo mamy dwa oddzielne pulsy gazów o jednakowej objętości. Jeden w 2calowej rurze, drugi zaś w 3calowej. Puls(fala) gazów w 2” będzie poruszał się znacznie SZYBCIEJ niż ten w 3”. Układ wydechowy powinien być możliwie wąski dla jak najszybszego przepływu spalin i jednocześnie jak najszerszy żeby powstawało najmniej ciśnienia zwrotnego. Ciśnienie zwrotne w skrajnych przypadkach może doprowadzić do cofania się strumienia spalin – czego nie chcemy:-) Trik polega na tym żeby mieć rurę wydechową możliwie najwęższą i jednocześnie trzymać się z wartością ciśnienia zwrotnego(przy obrotach na których chcemy uzyskać max KM) blisko zera. Średnicę rur wydechowych najlepiej dobiera się do zakresu obrotów. Mała średnica będzie miała duża prędkość gazów na małych obrotach ale będzie produkować nieakceptowalne wartości ciśnienia zwrotnego na wysokich obrotach. Jeśli więc chcesz dostroić silnik do niższych obrotów jak 2-3000 potrzebujesz węższego układu wydechowego, niż w przypadku strojenia na 8-9000.
Wielu inżynierów próbuje działać w zakresie naturalnych obrotów różnych układów wydechowych tworząc systemy dające efekty jak zmiana średnicy rur „w biegu”. Najbardziej zaawansowanym z nich jest system Ferrari składający się z dwóch linii wydechu rozdzielających się zaraz za głowicą. Na niskich obrotach tylko jeden wydech(linia) jest otwarty aby zachować dużą prędkość gazów. Gdy obroty rosną i zwiększa się objętość gazów otwiera się drugi wydech(linia) aby zminimalizować ciśnienie zwrotne. Przy tych obrotach gazy mają dużą objętość wiec nie traci się także na ich prędkości. BMW i Nissan używają prostszej i mniej efektywnej metody – pojedyńczej drogi wydechu aż do tłumika końcowego. Dopiero w tłumiku końcowym wydech rozdziela się na dwie linie, z których jedna jest zamknięta na niskich obrotach, a otwiera się na wysokich.
IV. Więc jak powstał ten mit?
Często zastanawiałem się jak powstał mit „Hondy potrzebują ciśnienia zwrotnego”. Wydaje mi się że to przez niezrozumienie co dzieje się ze strumieniem gazów gdy zmieniamy średnicę wydechu. Na przykład posiadacz civica decyduje się na zmianę układu wydechowego na 3calowy. Gdy go zainstaluje okazuje się ze stracił sporą część mocy. Więc kombinuję co mogło pójść nie tak i dochodzi do wniosku że skoro jego nowy, szeroki, układ wydechowy wyeliminował ciśnienie zwrotne, a moc auta zmalała to widocznie potrzebuje ono ciśnienia zwrotnego żeby rozwijać moc. Czego nie wziął pod uwagę to że „zabił” prędkość strumienia gazów stosując o wiele za dużą średnicę wydechu. Mógł on wyeliminować ciśnienie zwrotne stosując mniejszą niż 3” średnice rury, jednocześnie zachowując prędkość gazów na odpowiednim poziomie.
V. Więc dlaczego prędkość przepływu jest taka ważna?
Im szybciej puls(fala) gazów się porusza tym lepsze opróżnienie cylindra z gazów w trakcie czasu otwarcia zaworu wydechowego. Szczegóły opróżniania cylindra ze spalin są nieco poza amatorskim charakterem tego artykułu ale ogólnie chodzi o to, że tworzy się strefa podciśnienia za gazami wylatującymi z cylindra. Ta strefa podciśnienia działa jak próżnia i wysysa spaliny z cylindra. Przykładem tego zjawiska może być samochód jadący z dużą prędkością po nieutwardzonej(piaszczystej) drodze. Tworzy się za nim strefa niskiego ciśnienia które podnosi i zasysa kurz lub inne drobiny piachu. Efekt ten jest najlepiej zauważalny na vanach lub hatchbackach(które tworzą największe strefy podciśnienia za sobą) przez co często widzimy na nich napis „brudas!”.
VI. Podsumowanie.
Więc wychodzi na to, że Hondy nie potrzebują ciśnienia zwrotnego, a największej prędkości strumienia gazów przy możliwie najmniejszym ciśnieniu zwrotnym.