Ad
  Выхлопные системы ДВС | главная | школа | карта | поиск |  

А стоит ли вообще...?

А теперь снова вернемся к резонансным выхлопным системам (РВС), предназначенным для изменения мощностных характеристик ДВС.

Я намеренно употребил термин "изменение", а не "улучшение" или "увеличение" - ведь далеко не каждая резонансная система позволяет изменить эти характеристики в нужную сторону. Очень часто попытки применения РВС приводят к отрицательным результатам. И дело здесь не столько в конструкции или геометрии РВС, сколько в технической неграмотности моделиста, в его неумении работать с такими устройствами, и в непонимании "поведения" системы пропеллер-двигатель-глушитель. Именно всей системы мотоустановки, а не отдельно взятого резонансного глушителя.

Приступая к изготовлению новой РВС, или к настройке имеющейся готовой, следует четко понимать, какую цель вы преследуете, устанавливая на двигатель модели эту капризную штуковину.

Мое однозначное мнение: установка резонансных выхлопных систем оправдана лишь на моделях, предназначенных для участия в скоростных соревнованиях - т.е. собственно на скоростных кордовых и гоночных радиоуправляемых моделях. Следует помнить, что двигатели этих моделей по сути своей "однорежимные", так как в процессе установления рекорда скорости (помечтаем немного ), или в ходе гонки, двигатель модели обычно работает на максимальных оборотах, что позволяет показать минимальные секунды прохождения базы. Это абсолютно верно для авиамоделей и почти верно для судомоделей - заезды "посудников" длятся гораздо дольше, в связи с чем в ходе гонки иногда требуется корректировать режим работы мотора.

Еще более сложный режим работы у двигателей гоночных автомоделей - там спортсмену приходится постоянно "газовать" - буквально с момента старта, и до пересечения финишной линии. Двигатель автомодели должен быть наиболее приемистым и динамичным. Кроме того, в отличии от авиа- и судомодельных движков, он должен устойчиво работать в очень широком диапазоне оборотов - от 3-5 тысяч на малом газу, до 35-40 тысяч на прямых участках трассы. Динамика изменения режимов работы автомодельного ДВС усложняется еще и тем, что автомоделисты давно уже применяют двух-трехступенчатые коробки передач (возможно, что сегодня существуют уже и четырех-пяти-ступенчатые коробки), что побуждает спортсмена к дополнительным перегазовкам в моменты переключения скоростей. И нужно понимать, что для двигателя, работающего в таком режиме, гораздо сложнее подобрать (изготовить, настроить) хороший резонансный глушитель.

В моей статье "А вместо сердца..." приведена дроссельная диаграмма ДВС, из которой видно, что мощность двигателя и его крутящий момент зависят от оборотов. Пики мощности и крутящего момента как правило не совпадают, т.е. двигатель развивает максимальный крутящий момент на оборотах, отличающихся от оборотов, сответствующих максимальной мощности. Кривые этих значений пересекаются лишь в одной точке, соответствующей оборотам, которые обычно несколько ниже оборотов, соответствующих максимальным значениям этих параметров. Это значит, что оптимальная нагрузочная характеристика двигателя - уже третья функция, характеризующая ДВС. Очевидно, что и она зависит от оборотов КВ. Малые обороты КВ и увеличенные нагрузки не позволяют "снять" с двигателя максимум крутящего момента и мощности, а именно в таких режимах, соответствующих разгону (ускорению) модели и требуется максимальная энергоотдача.

В технике существуют понятия "площадь мощности" и "площадь крутящего момента". Графически - это площадь, заключенная между горизонтальной осью графика, и кривой, описываемой указанные параметры во всем диапазаоне оборотов ДВС. Эти площади являются стабильными величинами для каждого двигателя, и их величина, как правило, не изменяется от условий эксплуатации, и режимов работы двигателя. Следовательно, вероятный выигрыш в мощности или в крутящем моменте ДВС на определенных оборотах, который иногда удается получить за счет каких-либо технических "ухищрений", неизменно приведет к потере (уменьшению) тех же параметров на других оборотах или режимах. Но чаще всего, конструктор забывает об этом...

Повторюсь: приступая к созданию РВС, моделист должен хорошо понимать, какую конечную цель он преследует, и чего он хочет достичь, устанавливая на ДВС такую систему: увеличить пиковую максимальную мощность (как правило, это соответствует увеличению максимальных оборотов КВ), или же оптимизировать крутящий момент на малых/средних оборотах. В принципе, этими двумя задачами и ограничиваются потребности спортсмена, эксплуатирующего ДВС, но задачи эти - взаимоисключающие. Получая выигрыш в максимальной мощности и оборотах, вы всегда потеряете в крутящем моменте, и наоборот.

Это обстоятельство требует поиска осознанного компромисса при выборе конструкции выхлопной системы, и ее дальнейшей настройки.

Следует помнить: никакими техническими решениями невозможно одновременно увеличить мощность ДВС, и/или его крутящий момент, во всем диапазоне оборотов. Разумеется, я имею в виду "внешние" технические решения, не связанные с изменениями внутренних параметров и характеристих самого ДВС - его рабочего объема, фаз газораспределения и сечения его каналов, степени сжатия, и т.д. И, разумеется, это не относится к устройствам турбинного наддува, которые не нашли широкого применения в малокубовом двигателестроении по ряду очевидных обстоятельств.

Думаю, теперь многие из читающих эти строки перестанут ожидать от меня "козырного туза из рукава" - понятно, что я не смогу описать простую конструкцию РВС, которую можно было бы повторить "на коленке", и которая при установке на любой движок "из коробки" позволила бы установить новый рекорд скорости.

Работа по созданию хорошего резонансного глушителя - длительный, кропотливый труд, основанный на базовых знаниях газодинамики, тепловых циклов ДВС, и многочисленных систематических экспериментах, которые даже после многих лет не всегда приносят ожидаемые результаты.

Но кое-что из этих основ я, все-таки, постараюсь рассказать. И каждый из вас сможет для себя решить: "быть или не быть" (стоит ли вообще заниматься этим неблагодарным делом)?

Все права на статьи принадлежат И.В. Карпунину (aka Glider).


Прототип самого маленького летательного робота uFR (Micro Flying Robot) от Seiko Epson (4945)

Микровертолет 'Piccolino' массой 1,69 грамм (4958)

Радиоуправляемый микровертолет 'Pixel 2000' массой 48 грамм (4956)

Самодельные модули расширения для RC аппаратуры (3656)

Модельная электроника своими руками - электронный регулятор скорости (5059)






Рекомендуемое разрешение - 800х600 и выше
Copyright © SkyFlex Interactive 1997-2018
E-Mail: webmaster