Тюнинг автомобилей

Например: 7 l/2Jx15H2.

В американском варианте маркировки эта надпись была бы такой: 15Н2х7 1/2} или 15x7 1/2J.

7 1/2 -- ширина обода в дюймах (7,5 дюйма).

15 -- монтажный диаметр в дюймах.

Расшифровка следующих двух символов довольно сложна. Эти символы служебные, они важны не для потребителя, а для производителя и продавца. Мы коротко коснемся их лишь потому, что, будучи внесенными в размерную надпись, они привлекают внимание покупателя и вызывают массу вопросов. Расшифровка -- в каталогах.

J -- закодированная информация о конструктивных особенностях бортовых закраин обода (углы наклона, радиусы закругления и т. п.). В зависимости от конкретной конструкции может быть написано JJ, JK, К или L.

Н2 -- закодированная информация о форме кольцевых выступов (хампов) на полках обода, которые удерживают бескамерную шину от соскакивания с диска. Конструкций хампов много. Есть простой хамп Н (Hump), двойной Н2, плоский FH (Flat Hump), асимметричный АН (Asymmetric Hump), комбинированный СН (Combi Hump)... Иногда обходятся и без хампов; на ободе делают специальную полку SL (Special Ledge), параметры которой выверены так, что шина надежно держится, ни за что, кроме закраины обода, не «цепляясь».

На диске также ДОЛЖНО быть указано:

-- вылет колеса (некоторые американские фирмы почему-то игнорируют это требование; европейцы указывают вылет всегда);

-- товарный знак или наименование производителя;

-- дата изготовления. Обычно -- год и неделя. Например, 0598 означает, что диск выпущен в 5-ю неделю 1998 года;

-- клеймо контролирующего органа (говоря по-русски, ОТК). Многие фирмы клеймят свою продукцию не сухими буквенно-цифровыми индексами, а птичками, цветочками и прочим художеством. На литых дисках помимо клейма ОТК ставят еще и клеймо рентгеноконтроля, которое свидетельствует о том, что диск не имеет внутренних дефектов -- литьевых раковин;

-- клеймо национального «Госстандарта»;

-- предельная весовая нагрузка на диск (MAX LOAD) в килограммах или фунтах.

Кроме того, на диске МОЖЕТ БЫТЬ указано:

-- присоединительные размеры, например PCD100/4;

-- предельное давление в шинах, на которые диск рассчитан. Например, MAX PSI 50 COLD означает, что давление в шине не должно превышать 50 фунтов на квадратный дюйм (3,5 кгс/кв. см); слово COLD («Холодный») напоминает, что измерять давление следует в холодной шине (MAX PSI указывают только американцы);

-- способ производства, если диск кованый, -- FORGED («Кованый»); эта надпись не предусмотрена никакими стандартами, выбивается на диске исключительно на публику, т. к. кованые диски на Западе считаются очень престижными. Требования к колесам автомобилей. - СПб.: 1999.стр 61 - 70.

И самое главное:

покупайте только диски, прошедшие российскую сертификацию! Импортные, если не завезены из стран «третьего мира», очень хороши, но многие из них рассчитаны на нормальные дороги и потому не отвечают российским требованиям по ударным нагрузкам. Импортный диск, хороший сам по себе, хорош вдвойне, если смог выдержать сертификационные испытания в России. Зайцев А.И. Тюнинг.: М. 1993. стр. 59 - 70.

1.2.6 Ксеноновый свет

Почему была разработана ксеноновая лампа?

Более 60% всех дорожно-транспортных происшествий происходят в условиях плохой освещенности. Поэтому освещение в большой степени влияет на безопасность и комфорт на дороге. Для увеличения освещенности можно поставить более мощные лампы или дополнительные фары, но это влечет за собой и большее потребление электроэнергии, и большую нагрузку на генератор, а лучше использовать принципиально новые источники свечения - металлогалогеновые лампы (HID-Lamp), более известные как ксеноновые.

Ксеноновая лампа - газоразрядная колба, наполненная смесью инертных газов, включающих ксенон. У этой лампы нет нити накаливания, а электрическая дуга возникает между двумя электродами. Одной из проблем применения HID-Lamp является необходимость генерировать для розжига дуги высоковольтные (до 25 000 В) импульсы напряжения. Только несколько фирм в мире решили эту задачу.

На сегодняшний момент в России проявилась новая разработка - электронный пускорегулирующий аппарат "КСЕНИЯ 12-35" (далее ЭПРА) для розжига дуги ксеноновой лампы. Благодаря более высоким, чем у зарубежных аналогов, энергетическим параметрам, ЭПРА потребляет от бортовой сети меньший ток, как в номинальных, так и в переходных режимах, что позволяет подключаться к штатной проводке автомобиля без риска перегрузки. При низком качестве или даже при отсутствии специальных устройств защиты в боротовой сети большинства отечественных и старых импортных автомобилей, ЭПРА способен надежно функционировать при очень больших перепадах питающего напряжения (от 7 до 24 В, с кратковременными выбросами до 60 В). В ЭПРА применен так называемый симметричный выход по высокому напряжению, что позволило снизить в два раза импульсную высоковольтную нагрузку на провода и соединители для обеспечения дополнительной гарантии отсутствия пробоев изоляции и высокой надежности системы в целом.

В настоящее время серийно выпускаются установочные комплекты для переоборудования оптики автомобиля на систему "Ксеноновый свет" для пяти типов наиболее применяемых ламп: H1, H4, H7, 9005, 9006. Также предлагаются комплекты с металлогалогеновыми дампами типа D2S, D2R.

Преимущества ксенонового освещения?

Ксеноновая лампа излучает в два раза больше света, чем галогеновая лампа и в то же время потребляет меньше энергии, что снижает нагрузку на генератор.

Водитель видит более отчетливо, а у автомобиля остается больше энергии для других функции. Ксеноновое освещение делает автомобиль безопаснее и для окружающей среды, так как меньше потребление энергии означает уменьшение потребление топлива и снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Белый свет, излучаемый ксеноновой лампой по спектру очень близок к дневному. Результаты исследований показали, что свет ксеноновых ламп позволяет водителям лучше оценивать дорожную ситуацию, поскольку именно этот "цвет света" отражает разметку на дороге и дорожные знаки лучше, чем традиционное освещение. Тюнинг автомобиля. Руководство. Составители Брин Муссельвайт и Боб Джекс. Пер. с англ.: М., 2000.

1.2.7 "Музыкальный" ток

Силовые провода, зажимы, предохранители, магнитные прерыватели, распределители, терминалы, держатели, разветвители -- здесь зачастую нет подходящих русских названий. Рассмотрим четырех производителей: Monster Cable, Sound Quest, Vampire Wire и частично о Straight Wire. Именно эти аксессуары легче всего приобрести у нас.

Клеммы.

Основные требования к таким клеммам -- это обеспечение плотного контакта на достаточно большой площади поверхности, надежное крепление подведенных проводов, специальное антикоррозийное покрытие контактных поверхностей (обычно золото 24К). Основные различия -- размер отверстий для подводимых проводов и их количество на каждой клемме. Чаще всего такие клеммы рассчитаны на провода 4-го или 8-го калибров, но есть и такие, к которым можно подвести «единичку» или «двойку».

Силовой провод.

Это путепровод, по которому происходит перекачка энергии потребителям. И от пропускной способности, а вернее от максимальной пропускной способности, будет зависеть полноценное и насыщенное звучание системы при молниеносных перепадах музыкального сигнала от 5 ампер до 50. При использовании тонкого некачественного провода вы услышите слабое пульсирование звука, отсутствие глубины и сочности.

Маркировка проводов.

Существующий английский термин «gauge» (наш вариант «калибр») определяет удельное сопротивление провода. Чем больше число в обозначении калибра, тем тоньше провод, тем больше потеря мощности на метр длины провода. Если вы знаете, максимальный ток в вашей системе (его можно приблизительно оценить по номиналам предохранителей в усилителях и других устройствах) и длину проводки, вы можете определить правильный калибр силового провода.

Наверное, не всем понадобятся действительно толстые «единицы» и «двойки», но это совсем не повод думать, что это излишество. В мощных системах даже эти провода нагреваются -- а это означает, что они работают!

Все производители используют для производства качественных силовых проводов бескислородную медь, полученную электролитическим методом. Что касается конструкции силового кабеля, то особенно в толстых кабелях приходится решать проблему неравномерного распределения тока по сечению проводника и проблему жесткости, создающей неудобства при эксплуатации проводов. Обе проблемы решаются с помощью множества тонких (и супертонких) жил вместо одного цельного провода.

В категории силовых кабелей фирма Monster Cable предлагает две модели -- РоwегFlех и Monster Standard. В высококачественном проводе используется технология Magnetic Flux Tube -- здесь многожильные пучки обвиты вокруг диэлектрика, что уменьшает действие наведенных магнитных полей и обеспечивает высокую скорость и качество передачи энергии, а специальное прочное, но гибкое покрытие Duraflex -- защиту от внешних воздействий. Провода PowerFlex выпускаются 1-го, 2-го, 4-го и 8-го калибров, а более дешевые провода Monster Standard -- еще и 10-го калибра.

Компания Straight Wire. Именно он предлагает уникальный силовой кабель с двойной экранировкой: первый экран (внешний) -- это стандартная оплетка, а второй (внутренний) -- экран из фольги. Такое решение было отмечено наградой Innovations в 1995 году.

Силовые провода Sound Quest выпускаются двух видов, отличие между которыми -- качество и цена. Кабель Мах-Аmр Reference имеет полупрозрачный изолятор из поливинилхлорида, который выдерживает температуру до 105 градусов. В этих проводах используются сверхтонкие жилы -- например, кабель 10-го калибра состоит из 3150 медных жил! Такая конструкция делает кабель очень гибким и удобным при прокладке в машине. Более дешевые провода Мах-Аmр Power Саble имеют гораздо меньшее число жил и более дешевый материал изолятора.

Все производители предлагают провода двух цветов -- черного и красного. Такая цветовая кодировка позволяет при установке не запутаться с «массой» и «плюсом».

При подсоединении силовых проводов к аккумулятору или потребителю их “обувают” в специальные наконечники, что облегчает монтаж/демонтаж.

Наконечники с кольцом просто необходимы при подсоединении к клеммам, где используется зажим с “барашком”, при подсоединении магнитных прерывателей, некоторых усилителей.

3десь, впрочем, как и во всех остальных аксессуарах, важен хороший контакт, надежный способ крепления наконечника к проводу. Во многих конструкциях используются специальные конические обжимы, обеспечивающие большую контактную поверхность, равномерное сжатие, виброустойчивость.

Меры безопасности.

В сложной и дорогой аудиосистеме необходимость использования надежных и качественных проводов, соединителей, распределителей и в первую очередь предохранителей обусловлена не только и не столько безопасностью аудиосистемы. Дело в том, что в любом нормальном аппарате -- будь то магнитола, усилитель или чейнджер -- обязательно есть свой собственный предохранитель. Так что в случае, например, когда силовой провод, идущий от аккумулятора в моторном отсеке к усилителю в багажнике, по каким-нибудь причинам (например, в аварии) оголится и замкнет на массу, скорее всего предохранители в усилителе спасут его от повреждений. А вот с самим автомобилем, если вы не установили нужный предохранитель где-нибудь в начале этой цепи, будет хуже. Урон электропроводке и электрооборудованию автомобиля может быть нанесен очень большой. Так что установка этих предохранителей -- это вопрос ответственности за сохранность автомобиля и аудиосистемы.

Кроме защиты автомобиля и аппаратуры, о которой мы уже сказали, предохранители должны еще быть «прозрачными» -- то есть не вносить каких-либо изменений в естественное звучание системы, хотя падение напряжения на предохранителе неизбежно. Эксплуатация электрооборудования автомобиля. Под. ред. Смирнова П.Ю. - М.: 1995. стр. 28 - 43.

Предохранители. Их роль, свойства.

Эксплуатационное требование к предохранителям.

Конструкция предохранителя и способ его установки в автомобиле должны обеспечивать легкость диагностики системы и замены вышедших из строя предохранителей.

Обычно простейшие предохранители для автомобильной аудиоэлектроники напоминают привычные нам предохранители -- та же стеклянная трубка, плавкий элемент внутри. Этот тип предохранителей иногда обозначается AGU, и его главным преимуществом является невысокая цена. Другой тип предохранителей -- Махi, в отличие от предохранителей АGU, эти предохранители имеют “ножки”, с помощью которых они и устанавливаются в держатели. Они удобнее в эксплуатации, их легче заменить.

При установке предохранителя в начале силовой проводки (обычно не далее 30 см от аккумулятора) предохранитель выбирают исходя из максимального тока нагрузки. Например, если силовой провод идет к усилителям, установленным в багажнике, вы должны суммировать номиналы штатных предохранителей каждого усилителя и подобрать предохранитель с номиналом чуть больше полученного значения.

У компаний Vampire и Sound Quest есть предохранители номиналом 5, 10, 20, 30, 35, 50, 60 ампер типа АGU и номиналом 20,30,40...80 ампер типа Мaxi.

Держатели для предохранителей (Fuze Holders) должны, кроме этого, еще обеспечивать надежную защиту контактов от влаги, пыли и прочих внешних воздействий.

Одна из наиболее оригинальных конструкций держателей для АGU-предохранителей -- это РоwегFuze Тurbine фирмы Моnstег Саble. Диагональные прорези в конической части, которая фактически и удерживает головку предохранителя, обеспечивают неослабевающий контакт по всей поверхности соприкосновения. Корпус держателя выполнен из прозрачного полимера, который защищает предохранитель от влаги и пыли и позволяет увидеть сгоревший предохранитель. Такие держатели обычно “врезаются” в силовую проводку и никак не крепятся к кузову автомобиля. К ним относятся и более простые и дешевые держатели РоwerFuze, которые выпускаются фирмой Моnstег Саble в двух модификациях -- с номиналом предохранителя 30А и возможностью подключения проводов 8-го калибра и с номиналом 60 А для проводов 4-го калибра.

Кроме главного предохранителя, устанавливаемого в самом начале силовой проводки, рекомендуется устанавливать качественные предохранители для отдельных потребителей -- усилителей, процессоров, чейнджеров. Для этого существуют специальные блоки, в которых в защитном корпусе обычно из прозрачного, но тепло- и водостойкого полимера размещены несколько предохранителей типа АGU или Махi. Существующие предохранительные блоки разных производителей отличаются незначительно -- обычно числом входов/выходов, толщиной подсоединяемых проводов, номиналом и типом самих предохранителей.

Распределения питания между отдельными потребителями.

И здесь должны быть использованы дополнительные приспособления, которые позволили бы к одному проводу, проведенному из моторного отсека в багажник, подсоединить несколько проводов, как правило, более тонких, к усилителям и другим потребителям. 3десь опять же важны: защита от коррозии и надежный контакт, не пропадающий на каждой ямке.

На первый взгляд, распределительные блоки питания -- это просто позолоченные металлические бруски с торчащими проводами. Но способ соединения проводов и их фиксации может отличаться. Так, в блоках Power Split фирма Monster Саblе использует для крепления провода цанговый зажим, который обхватывает провод и сжимает его, при этом не происходит деформация жил, обеспечивается большая площадь контакта, лучшая проводимость.

После подвода силовых проводов останется только соединить все узлы аудиосистемы «музыкальными» проводами, настроить, включить и получать удовольствие от собственного труда. Тюнинг автомобиля. Руководство. Составители Брин Муссельвайт и Боб Джекс. Пер. с англ.: М., 2000. стр. 106 - 120.

1.2.8 Люк на крыше

Существует два типа люков, устанавливаемых не на конвейерах, а в сервис-центрах:

1. жесткие со стеклянной панелью

2. мягкие со сдвижным водонепроницаемым полотном.

И те и другие выпускаются с ручным или электромеханическим приводом. Кроме того, стеклянные люки (некоторые из которых могут комплектоваться дополнительными солнцезащитными шторками) делятся на сдвижные и подъемные. На выбор тех или иных люков, как и многих других автоаксессуаров, оказывает влияние своеобразная мода. Совсем недавно предметом острых желаний многих автолюбителей были подъемные люки с ручным приводом, простые и недорогие. Другое дело сейчас -- спрос пошел, в основном, на люки сдвижные, да еще и с электромеханическим приводом. Объясняется это, скорее всего, двумя причинами. Во-первых, что ни говорите, а материальные возможности людей растут. Во-вторых, меняются и сами автомобили, в том числе и российские. Согласитесь, что и новая «Волга», и «десятое» семейство заслуживают более солидного оформления. Им сдвижные люки подходят куда больше подъемных. И еще один довод в пользу сдвижных люков. Они не «вступают в противоречие» с багажниками, которыми пользуются многие автомобилисты.

А вот солидному универсалу или представительскому лимузину подошел бы Aero Top 2 длиной почти 1,2 м. На российском рынке представлены люки нескольких западных фирм. Это, в первую очередь, немецкие Webasto, получившие теперь новую торговую марку Webasto Holland, французские Mistral фирмы Automaxi, итальянские и венгерские. Наибольшим спросом, да и возможностями, отличаются именно немецкие и французские. Наиболее полная программа -- 12 моделей -- у фирмы Webasto Holland: 3 механических подъемных, 3 ручных сдвижных и 6 сдвижных с электроприводом (среди них Aero Top с мягким верхом). Большая часть (6 моделей) имеет унифицированную рамку размером примерно 390 мм (длина) х 760 мм (ширина). 5 моделей большего размера -- 480х825 мм соответственно. Размеры люка Aero Top -- 782х1080 мм. Мощный профиль окантовочной рамы обеспечивает достаточно высокую жесткость крыши, из которой вырезается приличный кусок.

Французская Automaxi предлагает две модели подъемных люков с ручным приводом и одну -- сдвижную, также с ручным приводом. Их основное преимущество -- невысокая стоимость и большая надежность. Mistral 2, например, одна из самых популярных моделей на российском рынке. Люки этой серии хорошо вписываются в конструкцию «восьмерок» и «девяток», имеющих прочную арку жесткости крыши. Одной из самых простых в установке и доступных по цене считается модель Junior Top фирмы Webasto Holland (размеры 390х760 мм, стоимость в рознице 130 у.е.). Близко к ней и по размерам, и по стоимости стоит уже упомянутая Mistral 2. Более сложными считаются немецкие люки серии Top Slider и французские Panoramic и Clairauto. Они и покрупнее, и подороже (до 450-470 у.е.) Решившись на установку люка, прежде всего постарайтесь поговорить с вашими соседями по гаражу или стоянке. Обычно у каждого из них имеется немалый опыт «общения» с прозрачной крышей. Учтите, что, установив люк, вам не останется ничего другого, кроме радости от содеянного. Вернуться к первозданному состоянию автомобиля уже не удастся.

Следующий шаг -- выбор модели. Естественно, что в «пятерку» или «шестерку» вряд ли кто-нибудь затеет ставить Aero Top 2 за 800 у.е. Проблема выбора в другом. Подъемные люки, например, «поднимают» воздушный поток над крышей, почти не меняя аэродинамических характеристик автомобиля. Более «крутые» сдвижные люки как бы помогают воздушному потоку «забраться» внутрь машины, где он создает завихрения. С другой стороны, подъемные люки не совместимы с багажниками на крыше, сдвижные же с ними спокойно уживаются.

Несколько пояснений. Кроме того, что рамка каждого люка имеет заданную кривизну, в момент установки она «подтягивает» крышу под свою форму, слегка ее меняя. Поэтому далеко не каждый люк подойдет к любому автомобилю. Например, есть проблемы с их установкой в тольяттинские 2104 и 2112. В первом случае мешают две продольные отштамповки на крыше, во втором -- большая кривизна крыши и проходящая под обивкой потолка разводка электрической сети. Тем не менее, и для этих машин можно подобрать свои модели. Выбирая люки, обратите внимание на стекла. Они могут отличаться плотностью тонировки, наличием зеркального покрытия. Стекла также могут быть гладкими или иметь рельефное растровое противосолнечное покрытие. Более плотные стекла защищают от солнечных лучей, но снижают эффект распахнутого окна. Зеркальное покрытие более прозрачное, но менее стойкое. Выгорая, оно будет терять привлекательный внешний вид. Растрированные стекла быстрее пачкаются и их труднее мыть, но они хорошо защищают от солнечных лучей. Гладкие не защищают от солнца вовсе, но дают много света. Выбор стекол -- дело вкуса. Так же, как и выбор шторки. Есть желание и деньги -- ставьте, нет -- люки и так хороши.

Обязательно поставьте автомобиль с обновкой под машинную мойку минут на 10-15. Этого вполне достаточно, чтобы убедиться в герметичности установки. Если что, вернитесь к установщику. В процессе эксплуатации люка старайтесь открывать его как можно чаще. Длительное поджатие стекла к уплотнительной резинке приведет в итоге к ее ужесточению и растрескиванию. Принимая готовую машину, обратите внимание на плотность подгонки обивки потолка к уплотняющей рамке. Она должна лежать ровно, не провисать и не иметь пузырей. Люки некоторых моделей, например, Mistral 2, имеют замки для снятия стекол.

1.2.9 Настроенный выхлоп

Мощность есть произведение вращающего момента на скорость вращения коленчатого вала (обороты), так, что мощность - зависимая от скорости величина. Рассмотрим чисто теоретический двигатель (не важно, электрический он, внутреннего сгорания или турбореактивный), который отдает постоянный вращающий момент на оборотах от 0 до бесконечности (кривая 2 на рис.). Тогда его мощность будет линейно расти с оборотами от 0 до бесконечности (кривая 1 на рис.). Предмет нашего интереса - четырехтактные многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания в силу конструкции и процессов, в них происходящих, имеют рост момента с увеличением оборотов до его максимальной величины, и с дальнейшим увеличением оборотов момент снова падает (кривая 3 на рис. 1). Тогда и мощность будет иметь аналогичный вид (кривая 4 на рис. 1). Важным обстоятельством для понимания функций выпускной системы является связь вращающего момента с коэффициентом наполнения цилиндра. Давайте себе представим процесс, происходящий в цилиндре в фазе впуска. Предположим, коленчатый вал двигателя вращается настолько медленно, что мы можем наблюдать движение топливовоздушной смеси в цилиндре и в любой момент времени давление во впускном трубопроводе и цилиндре успевает выравниваться. Предположим, что в верхней мертвой точке (ВМТ) давление в камере сгорания равно атмосферному. Тогда при движении поршня из ВМТ в нижнюю мертвую точку (НМТ) в цилиндр попадет количество свежей топливовоздушной смеси, точно равное объему цилиндра. Говорят, что в таком случае коэффициент наполнения равен единице. Предположим, что в вышеописанном процессе мы закроем впускной клапан в положении поршня, соответствующем 80% его хода. Тогда мы наполним цилиндр только на 80% его объема и масса заряда составит соответственно 80%. Коэффициент наполнения в таком случае будет 0.8. Другой случай. Пусть некоторым образом нам удалось во впускном коллекторе создать давление на 20% выше атмосферного. Тогда в фазе впуска мы сможем наполнить цилиндр на 120% по массе заряда, что будет соответствовать коэффициенту наполнения 1.2. Так, теперь самое главное. Вращающий момент двигателя совершенно точно на кривой момента соответствует коэффициенту наполнения цилиндра. То есть вращающий момент там выше, где коэффициент наполнения выше, и ровно во столько же раз, если, конечно, мы не учитываем внутренние потери в двигателе, которые растут со скоростью вращения. Из этого понятно, что кривую момента и, соответственно, кривую мощности определяет зависимость коэффициента наполнения от оборотов. У нас есть возможность влиять в некоторых пределах на зависимость коэффициента наполнения от скорости вращения двигателя с помощью изменения фаз газораспределения. В общем случае, не вдаваясь в подробности, можно сказать, что чем шире фазы и чем в более раннюю по отношению к коленчатому валу область мы их сдвигаем, тем на больших оборотах будет достигнут максимум вращающего момента. Абсолютное значение максимального момента при этом будет немного меньше, чем с более узкими фазами (кривая 5 на рис.). Существенное значение имеет так называемая фаза перекрытия. Дело в том, что при высокой скорости вращения определенное влияние оказывает инерция газов в двигателе. Для лучшего наполнения в конце фазы выпуска выпускной клапан надо закрывать несколько позже ВМТ, а впускной открывать намного раньше ВМТ. Тогда у двигателя появляется состояние, когда в районе ВМТ при минимальном объеме над поршнем оба клапана открыты и впускной коллектор сообщается с выпускным через камеру сгорания. Это очень важное состояние в смысле влияния выпускной системы на работу двигателя. Теперь, я думаю, пора рассмотреть функции выпускной системы. Сразу скажу, что в выпускной системе присутствует три процесса. Первый - сдемпфированное в той или иной степени истечение газов по трубам. Второй - гашение акустических волн с целью уменьшения шума. И третий - распространение ударных волн в газовой среде. Любой из названных процессов мы будем рассматривать с позиции его влияния на коэффициент наполнения. Строго говоря, нас интересует давление в коллекторе у выпускного клапана в момент его открытия. Понятно, что чем меньшее давление, а лучше даже ниже атмосферного, удастся получить, тем больше будет перепад давления от впускного коллектора к выпускному, тем больший заряд получит цилиндр в фазе впуска. Начнем с достаточно очевидных вещей. Выпускная труба служит для отвода выхлопных газов за пределы кузова автомобиля. Совершенно понятно, что она не должна оказывать существенного сопротивления потоку. Если по какой то причине в выпускной трубе появился посторонний предмет, закрывающий поток газов, то давление в выпускной трубе не будет успевать падать, и в момент открытия выпускного клапана давление в коллекторе будет противодействовать очистке цилиндра. Коэффициент наполнения упадет, так как оставшееся большое количество отработанных газов не позволит наполнить цилиндры в прежней степени свежей смесью. Соответственно, двигатель не сможет вырабатывать прежний вращающий момент. Весьма важно понимать, что размеры трубы и конструкция глушителей шума в серийном автомобиле достаточно хорошо соответствуют количеству отработанных газов, вырабатываемых двигателем в единицу времени. Как только серийный двигатель подвергся изменениям с целью увеличения мощности (будь то увеличение рабочего объема или увеличение момента на высоких оборотах), сразу увеличивается расход газа через выпускную трубу и следует ответить на вопрос, а не создает ли теперь в новых условиях избыточного сопротивления серийная выпускная система. Так что из рассмотрения первого процесса, обозначенного нами, следует сделать вывод о достаточности размеров труб. Совершенно понятно, что после некоторого разумного размера увеличивать сечение труб для конкретного двигателя бессмысленно, улучшения не будет. А отвечая на вопрос, где же мощность, можно сказать, что тут главное не потерять, прибрести же ничего невозможно. Из практики можно сказать, что для двигателя объемом 1600 куб. см, имеющего хороший вращающий момент до 8000 об./мин., вполне достаточно трубы диаметром 52 мм. Как только мы говорим о сопротивлении в выпускной системе, необходимо упомянуть о таком важном элементе, как глушитель шума. Так как в любом случае глушитель создает сопротивление потоку, то можно сказать, что лучший глушитель - полное его отсутствие. К сожалению, для дорожного автомобиля это могут себе позволить только отчаянные хамы. Борьба с шумом - это, как ни верти, забота о нашем с вами здоровье. Не только в повседневной жизни, но и в автоспорте действуют ограничения на шум, производимый двигателем автомобиля.

В большинстве классов спортивных автомобилей шум выпуска ограничен уровнем 100 дб. Это довольно лояльные условия, но без глушителя ни один автомобиль не будет соответствовать техтребованиям и не сможет быть допущенным к соревнованиям. Поэтому выбор глушителя - всегда компромисс между его способностью поглощать звук и низким сопротивлением потоку.

Акустические волны (шум) несут в себе энергию, которая возбуждает наш слух. Задача глушителя состоит в том, чтобы энергию колебаний перевести в тепловую. По способу работы глушители надо разделить на четыре группы. Это ограничители, отражатели, резонаторы и поглотители.

Ограничитель

Принцип его работы прост. В корпусе глушителя имеется существенное заужение диаметра трубы, некое акустическое сопротивление, а за ним сразу большой объем, аналог емкости. Продавливая через сопротивление звук, мы колебания сглаживаем объемом. Энергия рассеивается в дросселе, нагревая газ. Чем больше сопротивление (меньше отверстие), тем эффективней сглаживание. Но тем больше сопротивление потоку. Наверное, плохой глушитель. Однако в качестве предварительного глушителя в системе - довольно распространенная конструкция.

Отражатель

В корпусе глушителя организуется большое количество акустических зеркал, от которых звуковые волны отражаются. Известно, что при каждом отражении часть энергии теряется, тратится на нагрев зеркала. Если устроить для звука целый лабиринт из зеркал, то в конце концов мы рассеем почти всю энергию и наружу выйдет весьма ослабленный звук. По такому принципу строятся пистолетные глушители. Значительно лучшая конструкция, однако так как в недрах корпуса мы заставим также газовый поток менять направление, то все равно создадим некоторое сопротивление выхлопным газам. Такая конструкция чаще всего применяется в оконечных глушителях стандартных систем.

Резонатор

Глушители резонаторного типа используют замкнутые полости, расположенные рядом с трубопроводом и соединенные с ним рядом отверстий. Часто в одном корпусе бывает два не равных объема, разделенных глухой перегородкой. Каждое отверстие вместе с замкнутой полостью является резонатором, возбуждающим колебания собственной частоты. Условия распространения резонансной частоты резко меняются, и она эффективно гасится вследствие трения частиц газа в отверстии. Такие глушители эффективно в малых размерах гасят низкие частоты и применяются в основном в качестве предварительных, первых в выпускных системах. Существенного сопротивления потоку не оказывают, т.к. сечение не уменьшают.

Поглотитель

Способ работы поглотителей заключается в поглощении акустических волн неким пористым материалом. Если мы звук направим, например, в стекловату, то он вызовет колебания волокон ваты и трение волокон друг о друга. Таким образом, звуковые колебания будут преобразованы в тепло. Поглотите ли позволяют построить конструкцию глушителя без уменьшения сечения трубопровода и даже без изгибов, окружив трубу с прорезанными в ней отверстиями слоем поглощающего материала. Такой глушитель будет иметь минимально возможное сопротивление потоку, однако и хуже всего снижает шум. Надо сказать, что серийные выпускные системы используют в большинстве случаев различные комбинации всех приведенных способов. Глушителей в системе бывает два, а иногда и больше. Следует обратить внимание на особенность конструкций глушителей, которая в случае самостоятельного изготовления не позволяет достичь эффективного снижения шума, хотя кажется, что все сделано правильно. Если внутри глушителя у его стенок нет поглощающего материала, то источником звука становятся стенки корпуса. Некоторые глушители имеют снаружи асбестовую обкладку, прижатую дополнительным листом фальшкорпуса. Это и есть та мера, которая позволит ограничить излучение через стенки и предотвратить нагрев соседних элементов автомобиля. Такая мера характерна для глушителей первого и второго типов. Есть еще одно обстоятельство, которое нельзя обойти вниманием в статье о тюнинге. Это тембр звука. Часто пожелания клиента к тюнинговой компании состоят в том, чтобы посредством замены глушителя добиться “благородного” звучания мотора. Если требования к выпускной системе не распространяются дальше изменения “голоса”, то за дача существенно упрощается. Можно сказать, что, вероятнее всего, для таких целей больше подходит глушитель поглотительного типа. Его объем, количество набивки, а также сама набивка определяют спектр частот, интенсивно поглощаемых. Практически любая мягкая набивка поглощает в большей степени высокочастотную составляющую, придавая бархатистость звуку. Глушители резонаторного типа гасят низкие частоты. Таким образом, варьируя размеры, содержимое и набор элементов, можно подобрать тембр звучания.

Из всего выше указанного следует, что коэффициент наполнения, вращающий момент и мощность зависят от перепада давления между впускным и выпускным коллекторами в фазе продувки. Выпускную систему можно построить таким образом, что распространяющиеся в трубах ударные волны, отражаясь от различных элементов системы, будут возвращаться к выпускному клапану в виде скачка давления или разрежения. Откуда же появится разрежение, спросите вы. Ведь в трубу мы всегда только нагнетаем и никогда не отсасываем. Дело в том, что в силу инерции газов за скачком давления всегда следует фронт разрежения. Именно фронт разрежения интересует нас больше всего. Нужно только сделать так, чтобы он был в нужном месте в нужное время. Место нам уже хорошо известно. Это выпускной клапан. А время нужно уточнить. Дело в том, что время действия фронта весьма незначительное. А время открытия выпускного клапана, когда фронт разрежения может создать полезную для нас работу, сильно зависит от скорости вращения двигателя. Да и весь период фазы выпуска нужно разбить на две составляющие. Первая - когда клапан только что открылся. Эта часть характеризуется большим перепадом давления и активным истечением газов в выпускной коллектор. Отработанные газы и без посторонней помощи после рабочего хода покидают цилиндр. Если в этот момент волна разрежения достигнет выпускного клапана, маловероятно, что она сможет повлиять на процесс очистки. А вот конец выпуска более интересен. Давление в цилиндре уже упало почти до атмосферного. Поршень находится около ВМТ, значит, объем над поршнем минимален. Да еще впускной клапан уже приоткрыт. Фаза перекрытия характеризуется тем, что впускной коллектор через камеру сгорания сообщается с выпускным. Вот теперь, если фронт разрежения достигнет выпускного клапана, мы сможем существенно улучшить коэффициент наполнения, так как даже за короткое время действия фронта удастся продуть маленький объем камеры сгорания и создать разрежение, которое поможет разгону топливовоздушной смеси в канале впускного коллектора. А если представить себе, что как только все отработанные газы покинут цилиндр, а разрежение достигнет свое го максимального значения, выпускной клапан закроется, мы сможем в фазе впуска получить заряд больший, чем, если бы очистили цилиндр только до атмосферного давления. Этот процесс дозарядки цилиндров с помощью ударных волн в выпускных трубах может позволить получить высокий коэффициент наполнения и, как следствие, дополнительную мощность. Результат его действия примерно такой, как если бы мы нагнетали давление во впускном коллекторе с помощью компрессора. В конце концов, какая разница, каким образом создан перепад давления, заталкивающий свежую смесь в камеру сгорания, с помощью нагнетания со стороны впуска или разрежения в цилиндре? Такой вот процесс может вполне происходить в выпускной системе ДВС. Тюнинг автомобильных двигателей. Степанов В.Н.: СПб. 2001. стр. 49 - 65.

1.2.10 Увеличение мощности

Работа двигателя это всегда компромисс между многими величинами. Основополагающими для разработчиков сегодня является себестоимость, экономичность, ресурс двигателя и токсичность выхлопа. Не рассматривая экономические стороны, подробнее рассмотрим все за и против:

Ресурс двигателя с меньшей отдачей выше, чем аналогичный параметр у более форсированного мотора. Требования к качеству топлива в варианте с форсированым двигателем выше. Жёсткие нормы по уровню токсичности заставляют разработчиков переводить двигатели на работу с более обеднёнными смесями и устанавливать катализаторы.

Со стороны потребителя требования к мотору тоже взаимоисключающие. Хочется высокой мощности, крутящего момента, надёжности и огромного ресурса - при всём этом желательно заправлять автомобиль самым дешевым топливом и иметь маленький его расход. Однако чудес на свете не бывает - улучшение одних параметров всегда ухудшает другие. Поэтому для нас всегда есть выбор - довериться разработчикам и оставить всё как есть или пойти по пути экспериментов по доводке установленного на Вашем автомобиле двигателя. Сделать с мотором можно многое, однако стоимость многих радикальных переделок зачастую оказывается просто невыгодной. Намного проще вложить эти деньги в приобретение автомобиля с более мощным мотором. Получить более высокую отдачу от мотора можно лишь увеличив наполнение цилиндров и изменив состав смеси. Методов увеличения наполнения существует множество. Условно их можно разделить на несколько категорий:

1. Уменьшение сопротивления потоку воздуха - Замена воздушного фильтра, замена или переделка корпуса дроссельной заслонки, замена или расточка и шлифовка впускного коллектора, переделка головки блока (замена клапанов на клапана с большим диаметром и расточка воздушных каналов), установка или оптимизация работы наддува. Тем же целям служит и установка распредвала с другим профилем кулачков - для изменения величины и продолжительности открытия клапанов.

2. Оптимизация состава рабочей смеси - изменение количества топлива для разных режимов работы достигается несколькими способами: Увеличение магистрального давления топлива заменой или настройкой регулятора давления топлива и изменение программы работы ЭБУ (чип-тюнинг).

3. Механизм изменения фаз ГРМ - оптимизация фаз газораспределения для различной частоты вращения двигателя. Оптимизация выпуска - Улучшение продувки цилиндров снижением сопротивления выпускного коллектора и глушителя (в идеале следует поставить трубу большого диаметра и, причём без изгибов).

Страницы: 1, 2, 3