О глушителях
При конструировании простых глушителей редко используется математика. Скорее - здравый смысл. Руководствуются при этом следующими предпосылками:
1) обычный глушитель предназначен только для уменьшения шума, но не для увеличения мощности двигателя;
2) основная шумовая компонента (акустический хлопок) возникает в момент начала фазы выхлопа (механические шумы двигателя не рассматриваем), и чем быстрее происходит "прорыв" отработанных газов из выхлопного окна в свободную атмосферу (в окружающий воздух), тем выше уровень шума.
Следовательно, если обеспечить не прерывистое "хлопающее", а плавное истекание в атмосферу выхлопных газов, то, в идеале, можно свести уровень шума выхлопа к нулю.
Этого можно добиться несколькими путями:
1) "зажать" сечение выхлопного окна, и увеличить время истекания газов, но при этом резко теряется мощность двигателя за счет ухудшения внутренних газодинамических процессов;
2) обеспечить условие плавного расширения выхлопных газов после выхлопного окна - просто установить конус-раструб (мегафон) на пути выхлопных газов, и чем длиннее будет этот конус, тем лучше;
3) "выплевывать" выхлопные газы в какой-либо замкнутый объем (полость), изолированный от атмосферы (но очень скоро давление внутри этой полости возрастет настолько, что будет препятствовать процессу выхлопа);
4) найти компромисс между этими вариантами, т.е. обеспечить плавный процесс выхлопа в замкнутый объем (глушащий ресивер или камеру), который соединить с атмосферой маленьким отверстием, через которое и будет стравливаться избыточное давление.
Очевидно, что чем больше будет объем глушащей камеры, тем меньшее влияние он будет оказывать на процесс выхлопа, и тем меньше будут потери мощности двигателя. Следует учесть так же, что для нормальной работы двигателя с подобным глушителем, сечение выходного отверстия глушителя должно обеспечить полное стравливание выхлопных газов из ресивера в атмосферу за время одного оборота коленчатого вала.
Опыт показывает, что минимальный объем глушителя, который позволит эффективно снизить уровень шума без существенного уменьшения мощности мотора должен быть, по крайней мере, в 20 раз больше рабочего объема двигателя (для 10 кубового двигателя это примерно 200 куб.см), при этом сечение выходного отверстия в глушителе должно быть примерно в 3-5 раз меньше сечения выхлопного окна в цилиндре. Конечно, это усредненные цифры, которые могу сильно варьироваться.
Очень хорошо "работает" выходное отверстие, которое само состоит из нескольких дырочек еще меньшего диаметра. Именно так и строятся многокамерные глушители: объем первой глушащей камеры соединяется с объемом второй камеры не одинственным отверстием, а несколькими мелкими отверстиями, которые, в принципе, можно заменить мелкоячеистой сеткой или длинной трубкой с глухим торцом, но с множеством мелких отверстий в цилиндрической стенке.
Очень часто глушитель используется еще и для создания избыточного давления в топливном баке, что позволяет улучшить стабильность работы двигателя на всех режимах. Для этого герметично закрытый топливный бак соединяют трубкой с глушителем.
К давлению наддува мы еще вернемся при рассмотрении систем питания двигателей.
Следует особо подчеркнуть, что применение любого глушителя уменьшает мощность двигателя. Это не относится лишь к специальным выхлопным устройствам, не совсем верно называемым резонансными глушителями, и которые позволяют модифицировать, изменить характер кривой внешней характеристики двигателя, приблизив ее к идеализированной кривой индикаторной мощности. Но такие устройства, по своей сути не являются глушителями, т.к. не выполняют основную их функцию – снижение шума работающего мотора, а зачастую даже увеличивают его.
Резонансные глушители применяются исключительно на спортивных моторах, предназначенных для установки на гоночные, скоростные или рекордные модели, и расчитаны они для достижения максимальных мощностей и оборотов двигателя, чаще всего в ущерб стабильной работы на переходных режимах.
Применяют две основные разновидности резонансных глушителей: полуволновые резонансные трубы, и четвертьволновые резонансные муффлеры (маффлеры), от английского muffler – глушитель, сурдинка.
Основной принцип работы резонансных глушителей заключается в том, что внутри них возникают сложные акустические колебания, которые при определенных оборотах коленвала приобретают характер стоячих волн, увеличивающих давление в плоскости выхлопного окна и внутри объема цилиндра непосредственно перед окончанием фазы выхлопа (перед закрытием окна поршнем). Это, во-первых, препятствует вытеканию из цилиндра свежей порции горючей смеси, а во-вторых, приводит к ее «утрамбовке», что эквивалентно увеличению наполнения цилиндра горючей смесью, а следовательно, и эффективной мощности двигателя.
(С)пижжено с какого то форума
Для энтузиастов темы:
Cсылка скрыта. Для просмотра необходима регистрация на форуме или войдите на форум. принцип работы "саксофона"
Cсылка скрыта. Для просмотра необходима регистрация на форуме или войдите на форум. Здесь показана геометрия и ориентировочный расчет "саксофона" и "маффлера", да вообще много полезной инфы. Рекомендую.
Cсылка скрыта. Для просмотра необходима регистрация на форуме или войдите на форум. Хорошая длинная статья по глушителям, много полезной информации
Cсылка скрыта. Для просмотра необходима регистрация на форуме или войдите на форум. Здесь качаем книжку "Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания". Масса полезного для вдумчивого косамарина, в том числе есть раздел по глушителям впуска - выпуска. Сама библиотечка, кстати , тоже заслуживает внимания, там много чего есть.
Rioby (MTD)700 - 1л.с., Champion T334 - 1.2 л.с., Stihl FS130 4MIX 1.9 л.с., Форвард 620 в процессе...
Воронеж-Мини, Пеликан 280М