Beranidlo

Zveřejněno: 06.08.2017 19:00,Kategorie: Návod,Zhlédnuto: 3094x,Komentářů: 7x,Hodnocení: 5.00 od 4 uživatelů

Jaké jsou rozměry jednotlivých částí výfuku?

Délku jednotlivých částí výfuku odvodíme od vypočtené rezonanční délky. Tyto části mají délku v poměru daném časováním motoru. Na obrázku je ideální tvar potrubí a zjednodušený, skládající se z válcového kolena, expanzního kužele, reflexního protikužele a koncovky. Požadavky na průběh tlaku a skutečný pruběh pro různé tvary jsou vysvětleny v předchozích dílech.

Délka kolena, které může mít tvar kuželového difuzoru s rovnoměrným rozšířením do 1,5° na stranu, je úměrná součtu úhlů od bodu VO k PO, plus úhel stabilizace a úhel rezervy. Přibližná velikost úhlů stabilizace dle počtu přepouštěcích kanálů je v obrázku. Přesné stanovení je pak otázkou spíše laboratorního měření. Také uvádím přibližný vztah pro stanovení úhlu rezervy. Tento je nutný pro zamezení ztrát směsi do výfuku při otáčkách nižších, než jsou rezonanční.

Délky expanzní a reflexní části jsou opět úměrné jednotlivým časovým úsekům, tedy době potřené pro vyplachování a době, kdy je potřeba vrátit do válce čerstvou směs uniklou do výfuku.

Pro kontrolu platí: Lrez = L1 + L2 + 1/2xL3

Uvedu příklad pro Suzuki RGV250 gamma, s časováním úhel výfuku Uv=190°, úhel přefuku Up=125°, což jsou hodnoty korespondující s doporučenými, viz. 1.díl. Rezonanční otáčky se vždy uvažují pro plně otevřený výfukový kanál. Je-li na motoru přívěra výfuku zmenšující úhel výfuku, pak se počítá výfukové potrubí pro stav bez přívěry. Z diagramu pro točivý moment lze vyčíst maximum při 10.800ot/min - toto jsou u takto výkonného motoru rezonanční otáčky. Rychlost zvuku ve spalinách lze uvažovat Cs=505m/s.

Rezonační délka Lrez vypočtená ze vztahu na obrázku je 0,74m

Motor má pět přepouštěcích kanálů a pravděpodobně velmi malý úhel stabilizace výplachových proudů pod 16°, pro výpočet použiju bezpečných Ust=16°. Přibližný úhel rezervy ze vztahu na obrázku bude Ur=8°. Po dosazení hodnot úhlů do vztahů na obrázku budou délky jednotlivých částí výfuku:

Délka kolena (bráno od hrany pístu!) L1= 0,30 x Lrez = 0,22m

Délka expanzní části L2= 0,53 x Lrez = 0,39m

Délka reflexní části L3= 0,34 x Lrez = 0,25m

Pro kontrolu Lrez = L1 + L2 + 1/2xL3 = 0,22+0,39+0,13 = 0,74m

Na příloženém obrázku jsou oba výfuky z tohoto motoru - každý jiný, a přesto oba stejné co se týká vlastností. Pokud není přímý, počítá se délka vedená pomyslným středem výfuku. Výfuk nemusí mít nutně kruhový průřez (ten se vyrábí nejsnadněji), ale může mít i zploštělý tvar, protože rezonátor funguje na principu odrazu tlakové vlny při změně plochy průřezu. Co vadí, jsou různé drobné prolisy, nepřesná napojení jednotlivých segmentů, dovnitř zasahující svary a zlomy nebo i příliš prudce zahnutá potrubí.

Jaké budou průměry jednotlivých částí? Zde je nutno začít s empirií a potom optimalizovat na motorové brzdě. Podle určení motoru může být různý požadavek na průběh točivého momentu. Fyzikálně je výfukové potrubí s válcem také hmotnostní Helmholtzův rezonátor. Zjednodušeně jde o to, že se snažíme masu plynů protlačit z válce do atmosféry během krátkého okamžiku a tato masa se při tom rozkmitá svojí vlastní frekvencí a toto kmitání ovlivňuje tlak ve válci i ve výfuku. Když foukáte na prázdnou flašku od piva, abyste ji rozezvučeli, jedná se o Helmholtzův rezonátor. Masa vzduchu v hrdle kmitá, protože objem láhve působí jako vzduchová pružina. My máme navíc takovýto rezonátor se dvěma objemy (válec a rozšířená část výfuku) a se dvěma hrdly (koleno a koncovka). Pokud je dost financí, pak se na brzdě odzkouší několik základních výfuků s různými průměry a u každého se udělá koncovka o něco delší než je obvyklé, a ta se postupně odřezává. Tímto zkrácením lze přeladit soustavu Helmholtzových rezonátorů a tak se dopracovat k ideálnímu řešení (či spíše kompromisu), podle toho, jestli chceme posílit "špičku" nebo "spodek".

Koleno by mělo mít průměr o stejné ploše, jako je plocha plně otevřeného výfukového kanálu, přičemž výfukový kanál má šířku do 50% průměru válce a výšku cca 1/2 zdvihu, dle časování. Empiricky je to D1=(0,5-0,7)*D, kde D je průměr válce. Pro válec objemu 125ccm můžeme počítat s průměrem cca 36-38mm, pro válec objemu 250ccm cca 42mm-44mm. Koleno se od válce mírně rozšiřuje.

Největší průměr výfuku bývá 2x až 3x větší než průměr kolena D1. Pro 125ccm přibližně průměr D2=100-110mm, pro 250ccm D2=105-120mm.

Koncovka je asi 0,5x průměr kolena D1. Orientačně pro 125ccm průměr D3=18-20mm, délka 250mm, pro 250ccm D3=22-25mm, délka 180mm. Zkracováním nebo prodlužováním koncovky se dolaďuje průběh točivého momentu.