DucatiKiller

Почему двухтактные выхлопные трубы двигателя выглядят так странно?


Двигатель Мотоцикл Выпускной Двухтактный Авто

Странно выхлопные трубы двухтактных бензиновых двигателей. Они расширяются в широкий диаметр и затем сжимаются до очень небольшого диаметра, где выхлопные газы появляются в окружающей среде.

- Почему они так странно сформировались?

- Какое большое расширение в выхлопной трубе?

- Почему диаметр так резко уменьшается в конце?

введите описание изображения здесь

Mikaveli
Это выхлопная камера расширительной камеры (изобретенная Лимбахом). Стоит отметить, что не все двухтактные выхлопы двигателя имеют расширительную камеру - некоторые ее пропускают.

Ответы


sweber

Есть такая приятная анимация двухтактного двигателя с расширительной камерой

введите описание изображения здесь Источник

Он работает следующим образом:

При перемещении вниз после зажигания поршень открывает выпускное отверстие, а поток сгоревшего газа поступает в выхлопную трубу, как ударная волна высокого давления.

Из-за инерции этот газ создаст небольшую вакуумную волну, которая помогает высасывать больше сожженного газа, а также свежий газ, как только открывается отверстие для впуска.

Первый конус помогает увеличить вакуум: когда газ проходит через трубу с определенной скоростью, он проходит определенный объем за раз. Если поперечное сечение увеличивается и скорость остается неизменной, волна проходит через больший объем. Это создает больше ... мм ... объем вакуума за волной. Это немного сложно объяснить.

Хорошо, теперь у нас свежий газ в цилиндре, но и в коллекторе. Теперь ударная волна попадает в правый конус и находит отражение. Т.е. теперь у вас есть ударная волна, движущаяся к цилиндру. Он попадает в свежий газ прямо в тот момент, когда впускное отверстие закрыто поршнем и нажимает этот газ в цилиндр. Когда поршень закрывает выпускное отверстие, тоже свежий газ уже находится под некоторым давлением.

Таким образом, выхлопы образуют какой-то компрессор, увеличивая объемный КПД / мощность двигателя.

Форма выхлопа очень важна в отношении времени: длина трубы между выпускным отверстием и первым конусом определяет, когда усиленная вакуумная волна достигает цилиндра - она ​​должна быть там, когда открываются впускные отверстия и может быть всасывается свежий газ из них. А расстояние до второго конуса определяет, когда отраженная ударная волна достигает цилиндра. Опять же: это должно произойти, когда потребление уже закрыто, а выхлоп еще не сделан.

Это означает, что выхлопная труба рассчитана на определенный об / мин, где вы получаете максимальный прирост мощности.

Однако углы конусов позволяют расширить диапазон оборотов, когда двигатель развивает свою мощность за счет максимальной мощности.

Например, здесь приведены кривые мощности / крутящего момента для трех выхлопных систем на одном скутере:

введите описание изображения здесь

Во-первых, примечательно, что двигатель начинает развивать некоторую мощность прямо над 5000 об / мин, потому что там работает отработавший воздух.

  • Синяя кривая представляет собой довольно узкий пик с максимумом при 7700 об / мин. он довольно быстро теряет мощность для более высоких / более низких оборотов.
  • Красная кривая смещается в сторону более высокой частоты вращения (RPM), где она должна увеличивать мощность, но вместо этого она предназначена для более широкого диапазона оборотов. Итак, макс. мощность аналогична мощности синей кривой, но диапазон RPM примерно в два раза шире.

Наконец, дизайн также зависит от потребностей транспортного средства. Моторный кросс-байк обычно имеет трансмиссию с несколькими неподвижными передачами и поэтому работает в широком диапазоне оборотов. Напротив, скутеры обычно имеют вариационный режим, который позволяет двигателю работать на определенном постоянном обороте.

Zaid
Отличный ответ +1

Hennes
Айя. +1 с желанием +5 (думаю, назначение бонусов может быть самым близким к этому, но мой представитель на этом сайте все еще довольно ограничен).

zipzit
Это горизонтальная шкала оборотов в минуту (RPM)? Он обозначается как U / Minute. Эти цифры выглядят очень высокими. Являются ли эти кривые выхлопа для гоночных машин? Я не могу себе представить, что двигатель скутера прослужил бы очень долго при скорости 9000 об / мин.

sweber
@zipzit: Да. Для сравнения: мой скутер 50ccm имеет 3,1 кВт на 6000 об / мин (юридическая уличная версия). Эти выхлопы имеют около 8 кВт на 7700-8300 об / мин, возможно, на двигателе объемом 70 см3. Scooter Attack - это магазин для уличных и гоночных скутеров, поэтому, безусловно, это гоночные машины.

Hennes
U / Minute, вероятно, «Umdrehungen pro Minute» (вращение в минуту).

Hennes

Кратко:

Выхлопные трубы имеют форму, чтобы всасывать газы из камеры сгорания в диапазоне оборотов.

Еще немного:

Представьте себе двухтактный двигатель без выхлопа * 1 . Когда выпускной клапан открывается, сгоревшие газы покидают цилиндр. Оставьте клапан открытым в течение достаточно длительного времени, и цилиндр будет находиться под атмосферным давлением.

Теперь запустите двигатель с фиксированной скоростью и добавьте прямую трубу в выхлоп. Когда открывается выпускной клапан, в трубу поступает волна сжатых газов, продвигается к концу трубы и расширяется в окружающую атмосферу. В это время обратная (низкое давление) волна войдет в трубу и вернется к цилиндру. Время это право, и вы можете сосать некоторые из оставшихся горящих газов из цилиндра.

Теперь прямая труба работает только для небольшого диапазона оборотов. Но если вы измените трубку на V-образную форму, она будет работать более постепенно.

Теперь большие вопросы:

  1. Это единственная причина? (Не знаю, это одна из причин формирования выхлопной трубы).
  2. Как это взаимодействует со звуковым демпфированием? (Я подозреваю, что это вторая часть выхлопа, которую вы показали).

К сожалению, мне придется оставить эти два, чтобы другие ответили.


Прямая выхлопная труба


Дополнительная информация от - Перкинса, который имеет более подробные знания. Положите в ответ, поскольку я понимаю, что комментарии в конечном итоге исчезнут из ответов.

Это немного сложнее. Двухтактные двигатели имеют новую топливно-воздушную смесь, поступающую в цилиндр одновременно с выхлопом. Высасывание достаточного количества выхлопных газов из цилиндра является тривиальным. Выдувные трубы в виде странной формы, подобные изображенной на самом деле, на самом деле настроены на определенный диапазон оборотов, и они сначала всасывают большее количество топливного воздуха через двигатель, а затем волна давления отскакивает от второй узкой части и толкает дополнительное топливо - Вернитесь назад в цилиндр с более высоким давлением, сократив расход топлива и увеличив производительность.


* 1 : Игнорируйте риск попадания грязи в двигатель.

Perkins
Ты почти прав. Это немного сложнее. Двухтактные двигатели имеют новую топливно-воздушную смесь, поступающую в цилиндр одновременно с выхлопом. Высасывание достаточного количества выхлопных газов из цилиндра является тривиальным. Выдувные трубы в виде странной формы, подобные изображенной на самом деле, на самом деле настроены на определенный диапазон оборотов, и они сначала всасывают большее количество топливного воздуха через двигатель, а затем волна давления отскакивает от второй узкой части и толкает дополнительное топливо - Вернитесь назад в цилиндр с более высоким давлением, сократив расход топлива и увеличив производительность.

sweber
Эта волна низкого давления не исходит от конца выхлопа - она ​​автоматически будет следовать за волной высокого давления, а форма выхлопа помогает настроить низкое давление.
For advertisement and collaboration please email answer.adv@gmail.com