Впускной коллектор для мотоцикла своими руками

Тюнинг впуска и выпуска своими руками +35 л/с. Часть 3

Ну вот и пришло время приступить к изготовлению впускного коллектора. С размерами мы определились, теперь стоит поговорить о дизайне. К сожалению без теории и здесь нельзя обойтись.

Вообще по моему мнению теория очень важна, особенно необходимо все это прочувствовать. Учась в институте мой папа, который закончил физмат, всегда говорил мне, что формулы не обязательно помнить, но вот понять, прочувствовать физические законы ты должен, в этом случае ты всегда формулу выведешь сам, да и в дальнейшем в совместных семейных спорах с отцом и старшим братом (ученый, работает в Баумском университете) мы всегда старались не бросаться формулами и знанием каких-то законов, а оперировали именно пониманием, используя простые примеры. Постараюсь привести пример, что я имею ввиду.
Возьмем Inertia tuning, если перевести дословно, то это не будет отражать самой сути, поэтому я перевел, как импульсная настройка. После этого получил хороший комментарий, а именно – не считаю процессы в глушителе волновыми… скорее скоростными процессами наполнения-опустошения… что некоторым может показаться одим и темже. НО это не так. Да согласен это точнее, но правда длиннее. Так вот что бы прочувствовать эти процессы наполнения-опустошения, проще всего на примере воды которая бежит в трубах. Но представьте, что вода течет не постоянно под давлением а подается порциями с какой-то силой или под давлением. Так вот летит, течет это вода по трубе и вдруг мы резко начали закрывать кран (клапан в моторе), вода ударяется о заслонку, отражается и меняет направление, опустошая пространство около заслонки и тем самым высасывает воду из пространства за заслонкой, в момент когда она еще не полностью закрыта. Все видели, как волна на море ударяясь о скалу, меняет направление и тянет назад в море все что есть на берегу. Примерно тоже самое происходит и при тюнинге впуска и выпуска. Нам также необходимо при настройке выпуска поймать опустошения после отражения газов в момент закрытия выпускных клапанов. Не знаю, мне кажется, я все усложнил. Короче надо поймать отлив, а при настройке впуска, наоборот – ловим прилив.
Кратко подвиду итоги по настройке впуска и выпуска:
1. Необходимо учитывать вид топлива (бензин, этанол. Метанол, нитрос), распредвалы, турбину(у турбо моторах), размер каналов, а именно их длину.
2. Очень важно определить на каких оборотах будет максимальная мощность и какая планируемая мощность.
3. Система впуска должна дружить с системой выпуска. Лучший впуск в одном случае не значит лучше в другом.
Возьмем к примеру очень хороший впускной коллектор на Субару

Мы видим прирост мощности 48 л/с с колес или 12.2% на 7200 оборотах, да еще не мало важный факт, температура воздуха на момент измерения с новым впуском была на 20 градусов выше, а это 9.3% потеря мощности, так что при одинаковых условиях прирост мощности был бы 12.2.% + 9.3%=21.5%. С одной стороны не плохо. Мотор на котором производились измерения сильно изменен, другие распредвалы расчитаные на мах. мощность 7000-7200 (соответственно усилена поршневая, чтобы выдержать такие обороты), установлена другая турбина, выпуск настроенный на 7000-7200 об. Но что произойдет если поставить этот впуск на сток, да ничего хорошего, на графике хорошо видно, что до 5500 потеря мощности, а прирост на 7000-7200, к этому еще впуск рассчитан на мощность значительно большую чем сток, значит ранеры большего диаметра, а как я показывал в предыдущей части увеличение диаметра сильно ухудшает характеристику во всем диапазоне, так, что в итоге установка данного впускного коллектора приведет только к ухудшению. Об этом, как правильно составить кит на суубару я напишу в следующем посте более подробно.
Теперь приступим к рассмотрению формы, возьмем самый простой, традиционный вариант

И посмотрим на него с точки зрения потока воздуха

Что мы видим, что скорость потока разная, это называется velocity profile. Поток воздуха около стенок ресивера имеет очень большое сопротивление, поэтому его скорость равняется практически 0, а в центре воздух встречает сопротивление только со стороны других молекул воздуха, поэтому сопротивление очень маленькое и скорость значительно выше.
Чтобы сделать правильный ресивер, надо соблюдать 3 основных правила:
1. Ранеры ни когда не должны заканчиваться в нижней стенке ресивера, потому что там скорость потока минимальна, они всегда должны выступать.
2. Ваш ресивер не должен заканчиваться сразу за последним ранером т.к. в таком случае скорость потока у последнего ранера будет практически 0 и соответственно не будет использован весь диаметр раннера для всасывания воздуха. Необходимо оставить свободное место, скажем 2.5-5 см.

3. Заслонка также всегда немного поднята по отношению к нижней стенке ресивера, но сама заслонка также имеет стенки и соответственно там скорость потока будет намного меньше чем в центре. Вывод — ранеры (направляющие, дудки – как Вам угодно) должны возвышаться не только над нижней стенкой ресивера, но и над низом заслонки. Если мы посмотрим внутрь ресивера со стороны заслонки ранеры должны возвышаться где-то ¼-1/8 размера (диаметра) последней.

Идем дальше, ясно что скорость около первого ранера будет самая высокая и будет уменьшаться по мере приближения к последнему. Это значит что смесь в первом цилиндре будет богатая а в последнем самая бедная. Что мы делали раньше на гоночных моторах, да все очень просто отстраивали смесь по первому цилиндру (ранеру), тем самым конечно была не большая потеря мощности т.к. в остальных цилиндрах смесь богаче и богаче, но если бы смесь была отстроена по лямбде установленной в глушитель, мотор был бы убит ( бедная смесь в 1 цилиндре).
Но время не стоит на месте. Так что делают в таком случае умные люди. Да все очень просто — делают конус по направлению к 4 цилиндру. Скажем уменьшая обьем ресивера 100%, 75%, 50%, 25% од 1 к 4 цилиндру.

Источник

Впускной коллектор для мотоцикла своими руками

Сообщение 22 окт 2007, Пн 14:58

Сообщение 22 окт 2007, Пн 17:14

Сообщение 22 окт 2007, Пн 18:15

Сообщение 22 окт 2007, Пн 18:49

Сообщение 22 окт 2007, Пн 18:54

Сообщение 23 окт 2007, Вт 11:56

Fuel Injection Manifold
The basic layout of the fuel injection manifold will be determined by its appli¬cation. A racing; application will generally tend toward a design with one throt¬tle plate per cylinder. Typically, a street manifold will employ just one throttle plate or one multiple-plate progressive throttle body, attached to a plenum that will feed all cylinders. The one-plate-per-cylinder style will exhibit lower flow loss and is thus more suitable for maximum power. With just one plate to¬tal (or one progressive throttle body), a considerably crisper intake manifold vacuum signal is generated. This greatly increases the accuracy with which low-speed fuel and ignition can be calibrated and is thus better suited to a street-driven automobile.

Fig. 6-1. The Cosworth V-8 is one of the greatest racing engines in history. In its turbo¬charged Indy car form, it shows the way to high-performance intake manifolding, throttling, and plenum sizes and shapes. Note the throttle position at the lower front of the plenum. The throttle inlet sweeps upward into the center of the plenum.

Fig. 6-2. Top: Log-style intake manifold with a single throttle inlet. Bottom: Plenum manifold with multiple throttle plates
Synchronizing the flow, cylinder to cylinder, through multiple throttle plates is another matter altogether.
The two vastly different applications have many features in common. Both require an ideal shape for air inlets into the runners to the combustion cham¬bers. Both require considerable thought as to the rate of taper of the port run¬ners. In all applications, it is desirable to accelerate air toward the combustion chamber. This is done by gradually reducing the section area of the runner as it nears the chamber. Accelerating the air to a reasonably high velocity is ben¬eficial, because it promotes chamber turbulence, yielding better combustion. Better chamber filling, which creates more power, will also occur.

Fig. 6-3. The big-block Chevy Super Ram manifold/plenum/ throttle assembly. A compact design with short runners and good inlet shapes that work well at high flow rates.

Fig. 6-4. The symmetri¬cal intake manifold (top) has a higher probability of equal flow to each cylinder than the more compact non-symmetrical design.
The length of the runner has a strong effect on the amount of air that actu¬ally gets into the chamber during the intake valve cycle when the engine is not under boost. Due to its complexity, this phenomenon is best studied separately from turbo design. Here, it is sufficient to say that higher-speed engines will tend toward shorter intake runners. Low-speed and mid-range torque gener¬ally shows gains from longer runners.

Fig. 6-5. A modest performance EFI manifold created from the classic V-8 intake manifold.

Fig. 6-6. Individual intake runners from a plenum are useful design features. A good example of a symmetrical design.

Fig. 6-7. A four-injector, single-throttle intake manifold for the Mazda rotary engine. This is a non-symmetrical design.
Turbo applications will generally find best results with long runners, which provide a broad, flat torque curve at low speeds, while the turbo keeps the top end strong. In the fuel injection applica¬tion where only air is moving inside the runners, the runner design becomes free to go up, down, or sideways.
Symmetry of design is a desirable characteristic, either rate or street, as it facilitates equal distribution of airflow to each cylinder.

Fig. 6-8. Ungainly, perhaps, this is the shape of an ideal air inlet.

Fig. 6-10. The shape of the intersection between plenum and intake runner must approach the ideal air inlet shape.

Источник

Впуск и выпуск (как повысить мощность малой кровью)

Сразу хочу сказать, что это не инструкция по повышению мощности, а лишь мои мысли откуда по крошкам можно получить дополнительную мощность. Сами понимаете – чудес не бывает.
Общий смысл в том, чтобы повысить наполняемость цилиндров воздухом. Наполняемость современных двигателей порядка 80-85%, т.е. получается на Спектре двигатель работает на 80% от теоретической мощности. Равносильно тому, что у нас стоял бы двигатель 1,3л со 100% наполняемостью.

Потери в воздухозаборнике составляют до 0,07bar. Это равно примерно 7% мощности. Т.е. если убрать воздухозаборник, то можно получить до +7% к мощности.

2) Далее идет воздушный фильтр.

Но на нем потери минимальны. При стандартных характеристиках установка “нулевика” не даст ничего.

Тут я имею ввиду не то, что все привыкли понимать под ресивером (объем между дроссельной заслонкой и впускным коллектором). Тут ресивер это объем над фильтром (между фильтром и дроссельной заслонкой). Возможно обращали внимание при замене фильтра, что он имеет определенный объем. Этот объем сделали не просто так. Он оказывает влияние в переходных режимах на средних и высоких оборотах.
Например, двигаетесь вы на 5й передаче и 3000 об/мин, и резко нажимаете «газ». Тут двигатель начинает реветь, а ускорение начинает ощущаться только через пару секунд (наверное, обращали внимание). Или каждый раз при переходе на повышенную передачу двигатель как бы подтупливает.
Для сведения время этой тупки к минимуму, необходимо чтобы этот объем был в идеале в 10раз больше рабочего объема двигателя. На Спектре получается 16л, а у нас от силы литра 3.
В общем мощности это не прибавит, но отзывчивости добавит.

4) Впускной патрубок.

Мало того, что он гофрированный, так еще имеет изгибы 90гр. Каждый изгиб 90гр – это потеря 1% воздушного заряда. Выход тут в использовании прямых труб и более плавных изгибов, например, замена 90гр изгиба на 2 по 45гр.

5) Дроссельная заслонка.

Здесь потери составляют до 0,03bar (т.е. 3% к мощности). Эти потери, собственно, из-за самой конструкции заслонки. От них не избавиться. Но могу сказать, что диаметра 55мм хватит до 150лс, 60 мм до 200лс. У Спектры где-то в этом интервале (как выяснил позже всего 50мм).

6) Впускной ресивер.

Его я касаться здесь не буду, т.к. это уже более серьезная доработка. Но тут хочу отметить такой момент:
Если объем равен 60% рабочего объема – моментальная реакция на «газ», меньше мощность;
Если 150% – хуже реакция, больше мощность.
Это 2 наилучших соотношения объемов ресиверов по отношению к рабочему объему. Получены опытным путем.

Следующие пункты не относятся к конструкции впуска.

Если понизить температуру на впуске на 20грС, то это даст до 5% к мощности. Например, температура впуска стандартного двигателя порядка 65грС. (все, я думаю, слышали про холодный впуск – cold air intake).
Замечали, как херово тянет движок в жару? Плюс с меньшей температурой на впуске, меньше возможность детонации.

Это хоть и не относится к впуску/выпуску, но имеет значение при повышении мощности. Их установка даст до 2% к мощности. Плюс обладают рядом преимуществ: им необходим меньший ток для искры, больше срок службы и меньше температура свечи, опять же меньше возможность детонации.

9) Выпускной коллектор.

Тут сказать в 2х словах очень сложно. Но общий смысл в том, что паук и прямоток имеют значение, если они правильно рассчитаны. Это не просто понты или звук. Противодавление на выпуске стандартной выпускной системы составляет до 0,07bar. Можно, конечно, его снизить до 0bar, путем выпуска газов после паука сразу в атмосферу. Но можно сойти с ума, если ездить на таком авто, да и люди вас не поймут.
Наиболее гуманный будет установка прямоточной системы, в ней противодавление ниже в 1,5-2 раза.
При конструировании паук нужно учитывать ряд параметров. Но мы учтем лишь часть моментов:

#схема 4-1 всегда лучше 4-2-1
#если не знаете диаметр трубы, то лучше выбрать меньший
#объем первичной трубы каждого цилиндра должен быть равен 1,8-2,5 рабочего объема цилиндра (на спектре около 400см2, при d=38мм, L должна быть 63-88см)
#чем короче труба, тем на более высоких оборотах она даст эффект.

Паук улучшает продувку цилиндров в момент перекрытия клапанов. А, следовательно, чем больше он вытянет отработавших газов, тем больше войдет свежего заряда и тем выше будет мощность.

Воздухозаборник, т.е. его отсутствие (до 7%)+холодный впуск (до 5%) + иридиевые свечи (до 2%) + другие патрубки (до 1%) = до 15% и это не считая выпуска.

Еще хотел бы затронуть пару интересных фактов:

1)Двигатель убивают 2 вещи: высокие обороты и детонация
2)Давление наддува в 1bar (это до 100% к мощности) дает нагрузку на двигатель всего 20%
Зато увеличение оборотов в 2 раза, увеличивает нагрузку в 4 раза. Т.е. если мы увеличим обороты максимальной мощности с 6000 об/мин до 7000 об/мин, то нагрузка увеличится на 36%.
Это я к тому, что атмо не надежнее турбо. Лучше(безопаснее) увеличить мощность наддувом при тех же оборотах, чем увеличение оборотов за счет широких распредвалов с большим подъемом.
Но это чисто мое мнение.
Так то еще много чего хотел сказать, но не хочу загружать никого:)
Часть этих пунктов я хочу попробовать воплотить – посмотрим, что получится 🙂

Мой же пост, но с активными обсуждениями в группах:

Источник

Тюнинг впуска и выпуска своими руками +35 л/с. Часть 1

Ноль – атмосферное давление, выше повышенное а ниже вакуум. Наша задача состоит в том чтобы настроить так впуск, чтобы на момент закрытия клапана (intake valve closеs)приходился пик давления, на рисунке это и показано, ну вот и все с inertia tuning, я же говорил все просто. Как мы это делаем – подбором длины и диаметра направляющих. Меняя эти размеры мы тем самым меняем скорость потока воздуха, амплитуду и ширину импульса и момент когда этот импульс должен появится. К сожалению мы можем оптимально настроить только на определенных оборотах, а именно на тех которые нам больше всего нужны, но не везде. Увеличивая длину и/ или уменьшая диаметр направляющих мы увеличиваем скорость потока, его амплитуду и тем самым передвигаем пик максимальной мощности на более низкие обороты и наоборот, короче направляющие и/или больше диаметр идем наверх.
Резонансный тюнинг, его задача также очень важна. Задача поймать положительный пик одного из следующих импульсов на момент открытия клапана, это очень важно для продувки мотора в режиме оверлап (об этом поговорим позже т.к. это связано с настойкой выпуска также). На примере хорошо видно, что в момент открытия клапана мы умеем положительный пик.
Коротко повторю цели: Добиться максимального давления в момент закрытия клапана и положительный пик на момент открытия.
Выпуск. Inertia tuning или настройка выпуска на момент открытия выпускных клапанов нет необходимости в данном случае делать т.к. в этот момент из за того что газы в камере сгорания имеют очень большую температуру и соответственно и давление будет большое, но вот резонансный тюнинг очень важен. В момент открытия выпускных клапанов происходит выстрел горячих газов в коллектор или паук, это кстати и создает тот звук, который и в дальнейшем глушитель и гасит. Этот первый пик называется blow down, летит он по трубам выпуска и ударяется коллектор (я здесь имею ввиду место где сходятся трубы паука или проще где начинается основная труба выпуска), потом обратно и так несколько раз. Так вот наша задача поймать один из этих импульсов, чтобы он приходился на момент закрытия выпускных клапанов, но в отличии од настройки впуска нам нужен отрицательный пик (вакуум). Сами подумайте если в момент закрытия клапана в канале будет вакуум (ясно что в камере сгорания у нас давление) произойдет высасывание воздуха, как пылесосом из мотора за чет разницы давления, это то что нам и надо. Смотрим рисунок:

Мы видим, что первый отраженный импульс самый большой, но можно использовать 2 и 3. Первый импульс требует самых длинных выпускных труб, 2 короче почти в 2 раза, а 3 в основном используется в чугунных коллекторах. Левый нижний рисунок показывает оптимальную настройку, а правый наоборот –плохую, в момент закрытия клапана в канале давление, соответственно воздух не будет выходить, а наоборот будет всасываться, а это не хорошо, нам нужен свежий, холодный воздух.
А вот теперь самое время поговорить о режиме оверлап (момент когда открыт как впускной, так и выпускной клапан). В правильно настроенном впуске и выпуске в этот момент в впускном канале у нас давление, а в выпускном вакуум соответственно имеем шикарную продувку — давление в впускном канале давит, толкает свежий воздух, а вакуум в выпускном канале высасывает газы.

Принцип настройки такой же, как и у впуска. Длиннее и/или меньше диаметр выпускного коллектора сдвигаем к более низким оборотам. Короче и/или больше диаметр – сдвигаемся к более высоким оборотам.

Источник

31. Изготовление равнодлинного впускного коллектора (Часть1)

Я и сам не особо люблю разделять одну тему на несколько записей БЖ, но в ходе этого процесса у меня собралось много информации, которой хочу с Вами поделиться. И в одну статью я уже не вписываюсь. Так что, запасайтесь терпением. Надеюсь, не осудите, что слишком подробно описываю. Часть первая:

Да, как понятно уже с самого только названия, я решил переделать впускной коллектор своей 16-тиклапанной ВАЗ-2108 (двигатель ВАЗ-21124). Точнее не просто переделать, а изготовить совершенно другой. Сразу оговорюсь, что заниматься этим неразумно. Коллекторы современных автомобилей как правило уже с завода правильно подобраны и рассчитаны на соответствующие режимы эксплуатации. Без крайней необходимости не стоит вносить изменения в этот элемент. Тогда какого же чёрта я сюда полез? Всё просто. Этой самой крайней необходимостью для меня стало то, что я решил изменить компоновку подкапотного пространства. Вот так выглядит мой двигатель, установленный на своё законное место, т.е. под капотом:

Всё стандартно. Впускные каналы в головке блока расположены впереди, ресивер с дроссельной заслонкой находятся сзади, раннеры проходят над клапанной крышкой. И вот это самое расположение раннеров меня и не устраивает. Мне нужно сделать так, чтобы над клапанной крышкой ничего не было. Вообще ничего, даже впускного коллектора. Поэтому я решил переместить ресивер в сторону. Ну и понеслось…

Определяюсь с материалами, технологическим процессом, приблизительной компоновкой будущего элемента и покупаю заготовки. Решил сделать коллектор полностью с алюминия. Заготовки: лист 3мм, труба 42мм, труба 45мм, плита малая, плита большая.

Начинаю начинать. Демонтирую стоковый пластиковый коллектор. Снимаю дроссельную заслонку. Друзья, сорри! Я всё это время вас обманывал! Я точно знал, что диаметр моей дроссельной заслонки больше, чем стоковые 46мм. И почему-то был уверен, что я устанавливал 52мм. Но нет. Только сейчас убедился, что мой дроссельный патрубок имеет диаметр 56мм (!)

Это самый большой размер, который может быть в родном корпусе. Диаметр больше стандартного заводского на 10мм, а пропускная способность больше на целых 50 процентов! И это тоже неразумно с моей стороны. Да, больший патрубок сможет дать двигателю больше воздуха. Но во-первых этот двигатель в первую очередь задушен не дроссельным патрубком, а выпускным коллектором, а во-вторых при столь значительных изменениях параметров впуска уже нужно корректировать программу управления двигателем. Лично я никаких проблем не замечал, но без соответствующей корректировки замена патрубка 46 на патрубок 56 скорее всего не даст прирост мощности, а наоборот может привести к перерасходу топлива, провалов и неравномерности работы двигателя, перегреву на определённых режимах…

Начал с самого простого— площадки для установки дроссельного патрубка. Беру небольшую плиту алюминия размером 10х90х120мм, размечаю, сверлю и… первый раз мне приходится работать плазморезом с алюминием. Это происходит немного специфически. Зажигается дуга, струя плазмы воздействует на край заготовки, но несколько секунд я стою на одной точке, почти не продвигаясь. Через эти самые несколько секунд заготовка прогревается и скорость реза значительно увеличивается. Вот тебе и коэффициент теплопередачи.

Как там говорится: «Раз пошла такая пьянка, то режь последний огурец» 🙂 Так и я— закончив с плитой дроссельного патрубка перешёл на плиту прилегания коллектора к головке блока. В этом деле мне очень помогла нижняя часть коллектора с двигателя модификации 2112. Прислоняю эту часть коллектора к заготовке, размечаю отверстия под шпильки крепления. Сверлю отверстия и стягиваю эту парочку между собой болтами.

Теперь нужно разметить отверстия воздушных каналов. Как это сделать? Мою технологию нужно запатентовать! 🙂 Перед тем как прикрутить нижнюю часть коллектора к заготовке я смазал последнюю тонким слоем масла. А теперь беру и засыпаю в раннеры пыль, нагло сметённую просто с пола в гараже. После разборки получаю вот такую вот точную разметку:

Отверстия выполняю плазморезом, оставляя припуск для более точной обработки. Снова временно устанавливаю нижнюю часть коллектора 2112 и подгоняю края отверстий в точный размер, применяя для этой цели прямую шлифмашинку с фрезой из карбида вольфрама.

Источник