пока черновик. рисунки будут позже. ну и потом подредактирую...
В дополнении к...
необходимо сказать несколько слов о особенностях работы 2Т выхлопных систем применительно к гидроциклам. (но в начале еще немного общей теории...)
Выхлопная система состоит из резонатора, глушителя (ватербокса) и выхлопной трубы.
итак резонатор состоит из нескольких частей: фиг.1 (процессы рассматриваються с начала фазы выпуска)
1) входная труба (иногда ее называют "P" или "Н" труба.) что она дает: только задержку. какие (полезные) физические процессы происходят: только задержка. фактически это восновном конструкткционный элемент, в нем не происходит каких либо полезных процессов, его назначение - довести волну и газы до собственно резонатора. выхлопные газы двигаються по этой трубе со сверхзвуковой скоростью, гоня перед собой звуковую (ударную) волну. если позволяет компоновка моторного отсека и особенности силовой установки, как правило входная труба вырождается в нулевую длинну и резонатор начинается сразу со "сверхзвукового конуса (2). как например на ROTAX 717 фиг.2.
2) входной конус (иногда его называют "сверхзвуковой" или "конус расширения"). что он дает: ближе к концу фазы выпуска - РАЗРЯЖЕНИЕ а цилиндре (как-бы отсасывает выхлопные газы из цилиндра). какие (полезные) физические процессы происходят: создает разряжение в выпускном окне, в конце фазы выпуска. выхлопные газы, из входной трубы (1) попадают в входной конус, начинают быстро расширяться, терять температуру и скорость. в этот момент, ударная волна, которую они гнали перед собой отрывается от выхлопных газов и устремляется дальше СО ЗВУКОВОЙ СКОРОСТЬЮ. а выхлопные газы продолжают интенсивно расширяться, двигаться по входному конусу по инерции, создавая за собой область ПОНИЖЕННОГО давления! (за счет своего движения по инерции). таким образом как-бы отсасывая остатки отработавших газов из цилиндра. геометрия этого конуса влияет на величину пониженного давления и скорость понижения давления. расчитывается изходя из особенностей собственно двигателя и силовой установки в целом. (на некоторых не турбовых 4Т драг-рейсеровских движках так-же ставять эти конуса, для улучшения вентиляции цилиндров)
3) средняя часть резонатора. (иногда ее называют "бочка".) что она дает: только задержку (в первом приближении). какие (полезные) физические процессы происходят: только задержка. газы продолжают свое движение, продолжая незначительно расширяться и очень незначительно терять температуру. волна же движеться СО ЗВУКОВОЙ СКОРОСТЬЮ! (как вперед, так и в обратном направлении, отразившесь от "обратного конуса" (4). иногда, в зависимости от особенностей двигателя и силовой установки в целом, может вырождаться в нулевую длинну и в этом случае после входного конуса (2) сразу начинается "обратный конус" (4). фиг.3.
4) обратный конус. что он дает: отражает волну (которая создаст повышенное давление в выпускном окне). какие (полезные) физические процессы происходят: волна прошедшая "бочку" упирается в обратный конус, отражается от него и идет обратно в сторону выхлопного окна. от геометрии конуса зависит давление созданное в выпускном окне и скорость нарастания этого давления. отраженная волна, на своем пути встретит и "сверхзвуковой конус", и часть волны отразиться от него... чтобы минимизировать это явление, на большенстве силовых установок обратный конус имеет угол раскрвыа, значительно больший, чем сверхзвуковой конус! (в плодь до 180градусов. в этом случае "обратный конус" вырождается в перегородку фиг. 4. волна отраженная от обратного конуса, пройдя обратный путь, создает в выпускном окне (в конце фазы продувки) повышенное давление, как-бы запирая заряд свежей смеси в цилиндре и препятствуя вылету части заряда в "трубу
" расчитывается исходя из особенностей двигателя и силовой установки в целом (включая нагрузку - импеллер и особенности лодки)! это можно видеть на примере двигателя ROTAX 717 на гидрациклах SEA DOO HX - классический обратный конус и SEA DOO SP - обратный конус вырожден в перегородку... вот тут есть некоторые особенности, касаемые гидроциклов: например на Ямахах, нельзя просто так выбросить катализатор (на тех моделях где он установлен). катализатор является обратным конусом! не просто создает сопротивление газом, как может показаться, а именно отражает обратно волну! поэтому удалив катализатор, нужно поставить на его место "D - plate" или "O-plate". причем на мой взгляд "D - plate" предпочтительнее, тк. создает более ровный волновой фронт отраженной волны. тк выходное отверстие находиться на краю а не посредине отражателя. для достижения идеального фронта отраженной волны, на неготорых СУ выходная труба (5) выводиться не из "обратного конуса" (4) а из "бочки" (3)!!! фиг. 5.
5) выходная труба (иногда ее называют "L" труба.) что она дает: создает сопротивление выходу газов, повышая давление в резонаторе. причем в отличии от простого диффузора, рост давления газов в зависимости от оборотов двигателя, происходит по более благоприятному закону! какие (полезные) физические процессы происходят: при увеличении оборотов двигателя, временные промежутки фаз выпуска и продувки уменьшаються. т.е. выпуск и продувка происходят быстрее, и отраженная волна не успевает долететь вовремя к выпускному окну в конце фазы продуви и часть заряда рабочей смеси вылетает в трубу! кроме того с ростом оборотов растет и мощность двигателя а с ней и температура выхлопных газов (ТВГ). с ростом температуры в резонаторе плотность среды (шк. курс физики) уменьшается, и соответственно УМЕНЬШАЕТСЯ СКОРОСТЬ ЗВУКА, что еще больше увеличивает задержку прохода волной резонатора т.е. волна запаздывает на еще большее время! как быть? (на сухопутных и воздушных двигателях) чтобы увеличить скорость волны, нужно увеличить плотность среды в резонаторе - т.е. увеличить давление! вот для этого то и нужна выходная труба (5)! однако у этого есть и обратная сторона медали - затрудняется выход отработавших газов. от трубы (5) в большей степени зависит "широкополосность" резонатора или говоря другими словами диаппазон эффективных оборотов! (резонатор обычно считается на максимальные обороты, затем добавляется труба (5) и расчеты корректируются). в случае черезмерного удлиннения трубы (5) или ее заужения, растет ТВГ, что может вызвать прогар поршня, кроме того падает максимальная мощность!
на некоторых СУ, в виду их особенностей, труба (5) может быть вырожденна. (практически отсутствовать или иметь площадь поперечного сечения, практически равного входной трубе (1).
(на водных двигателях) все несколько проще! повысить плотность среды в резонаторе, можно не только повысив давление, но и ОХЛАДИВ СРЕДУ! для этого в "сверхзвуковой конус" и подается вода!!! причем до момента выхода на высокие обороты воды быть не должно (покрайней мере много воды) скорость звука должна быть низкой. на больших оборотах нужно увеличить подачу воды, чтобы увеличить скорость звука! для регулирования подачи воды в резонатор:
1. например на SEA DOO XP на ватербоксе установлен спечиальный клапан, при увеличении оборотов, увеличивается количество выхлопных газов, повышается их давление, клапан открывается и подает воду в резонатор.
2. электронный впрыск воды. тюненговое устройство, которое при достижении определенных оборотов двигателя открывает соленоид (электро клапан) и подает воду в резонатор. (мне всречались контроллеры впрыска воды только на 2х цилиндровые двигателя)
3. клапан прямого действия (втч регулируемый) особенно популярен у пользователей 3х цилиндровых Ямах. подключается к отбору воды от водомета, при повышении оборотв, давление воды растет, клапан открывается, подавая воду в резонатор.
отсюда можно сделать вывод: способ повышения скорости звука, посредством охлаждения среды, выгоднее чем способ повышением давления среды.
--------
мое имхо. есть так называемые "драй пип" (сухие трубы) применяемые в основном на фристайловых стоячках. несмотря на то что способ повышения давления и менее эфектитвен (потеря максимальной мощности) для фристайла, важнее приемственность движка (время выхода на макс. обороты), чем собственно макс. мощность. а способ охлождения среды, обладает некоторой инерционностью. (время необходимо для установления термодинамического равновесия внутри резонатора)
--------
ЗЫ. площадь поперечного сечения выходной трубы (5) в не водных движках ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ площади поперечного сечения входной трубы (1)!!! поэтому на водных движках, плотность среды в резонаторах которых повышается путем охлаждения среды (впрыском воды) площадь поперечного сечения выходной трубы, НЕЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ чем входной, поэтому труба (5) не работает по своему прямому назначению, и ей МОЖНО ПРЕНЕБРЕЧ!!! стоковый ватербокс, вносит гораздо большее сопротивление в поток, чем эта труба!
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТОКОВОГО РЕЗОНАТОРА. (легкий тюненг)
1. на СУ на которых нет регулятора подачи охлаждающей воды в "сверхзвуковой конус" установить его!. этим улучшается ЗНАЧИТЕЛЬНО приемственность движка!
2. на стоковых трубах, впрыс воды происходит просто в отверстие в "сверхзвуковом конусе". т.е. факел распыла воды прижат к стенке резонатора, что ОЧЕНЬ не эффективно! нужно в это отверстие вставит "водный инжектор" (что-то по форме напоминающее иглу шприца) в центр потока, как на 2.jpg этим простейшим приемом Вы увеличите максимальные (расчетные) обороты резонатора на 200-300 оборотов!
3. установить спортивный ватербокс (пустой боченок без перегородок). прямоток я бы не рекомендовал (для не гоночных и не фристайловских машин), тк. выхлопную трубу будет забрасываться вода, втч по причине импульсов пониженного давления в резонаторе! и по причине значительного укорочения тракта выпуска! спортивный ватербокс может увеличить мощность на 2.5-5% а то и более!
пункт 1, кроме того предотвратит скапливание воды в ватербоксе, на холостых оборотах, чем еще больше увеличит приемственность движка!
| Вложения: |
|
1.jpg [ 21.19 КБ | 19519 просмотров ] |
|
2.jpg [ 14.42 КБ | 19519 просмотров ] |
|
Комментарий к файлу: ВОТ ТАК ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПОДАЧА ВОДЫ НА СТОКОВЫЙ РЕЗОНАТОР. 3.jpg [ 10.05 КБ | 19518 просмотров ] |
отличный текст,позновательный матерьял,ждём картинки 
.ну а Ты кучу вапросов.