Вопрос

Есть ли хороший онлайн-ресурс для проектирования выхлопных систем? (теория)

Я ищу информацию о влиянии изменения определённых параметров выхлопной системы на её производительность и звук.



Я не могу найти никаких источников по этому вопросу ни в интернете, ни даже в печатных изданиях.



Это что, запрещённое чёрное искусство?!



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/7777/is-there-a-good-online-resource-for-exhaust-system-design-theory

3 Комментария

  1. Ответ и ссылки, предоставленные Бобом Кроссом, дают хорошее и достоверное представление о том, что нужно учитывать при создании выхлопной системы. Несмотря на то, что MagnaFlow и Cherry Bomb предлагают выхлопные системы для улучшения звука выхлопа, я так и не смог найти руководство, которое полностью раскрывало бы эту тему. При работе с компаниями, занимающимися выхлопными системами, я всегда сталкивался с кропотливым процессом построения графиков зависимости давления от объёма, определения скорости газов, времени срабатывания клапанов, температуры компонентов и длины труб при оптимальных оборотах двигателя. Чтобы всё проверить, требовалось много времени на дороге и на динамометрическом стенде. В современном мире, где углекислый газ повышает кислотность океанов, а оксиды азота вытесняют хлорфторуглероды в процессе разрушения озонового слоя, можно заработать целое состояние на выхлопных системах с действительно чистыми выбросами. Это приводит к тому, что производители и разработчики выхлопных систем очень тщательно скрывают свои разработки.



  1. Это что, запрещённое чёрное искусство?!




    Защищено? Нет. Чёрное искусство? Не совсем. Искусство? Почти наверняка.



    На самом деле существует довольно много источников, посвящённых проектированию и оптимизации выхлопных систем для гоночных двигателей. Вот довольно хороший обзор. Однако имейте в виду, что оптимизация может оказаться не по силам большинству любителей делать всё своими руками. Например, давайте рассмотрим этот содержательный раздел, относящийся к рисунку 2 в статье по ссылке:



    Рис. 2. Впускной и выпускной клапаны, а также давление в цилиндре при эффективной настройке




    Вторая составляющая — это результат «скачка» давления, который
    происходит в точке выхода из газа, как показано пиком на красной линии на рисунке 2, сразу
    после точки выхода из газа. Этот скачок давления, или волна давления, распространяется по трубе
    со скоростью, равной сумме местной скорости звука и скорости частиц
    потока газа. Всякий раз, когда волна давления сталкивается с изменением
    площади поперечного сечения трубы, возникает отражённая волна давления,
    которая распространяется в противоположном направлении. Если изменение
    площади увеличивается (ступенька, коллектор, атмосфера), то направление
    отраженной волны давления (сжатие или расширение) меняется на противоположное. Если
    площадь уменьшается (например, на конце другого канала с
    закрытым клапаном или на сопле турбокомпрессора), то направление
    отраженной волны не меняется на противоположное. Амплитуда отраженной волны
    в первую очередь определяется пропорциональным изменением площади поперечного
    сечения (коэффициентом изменения площади), но в любом случае амплитуда уменьшается. Для
    приблизительных расчётов скоростью частиц можно пренебречь
    поскольку её влияние компенсируется при прохождении
    волны в обе стороны. Однако при высокоточном моделировании её необходимо учитывать.
    Эти волны иногда называют волнами конечных разностей, потому что
    для расчёта
    их характеристик распространения используются методы численного моделирования конечных разностей.




    Обратите внимание на упоминание «методов численного моделирования с использованием конечных разностей»: если эти слова пугают вас, то оптимизация, скорее всего, вам не по зубам.



    Тем не менее собрать весьма неплохую выхлопную систему для серийного автомобиля вполне под силу любителю, у которого есть подходящее сварочное оборудование, опыт сварки, подъёмник и терпение, необходимое для многократной примерки всех компонентов.



    Откровенно говоря, сейчас у меня нет ничего из перечисленного.


  1. Небольшой совет: в современных автомобилях Porsche используются дроссельные заслонки, благодаря которым они издают характерный звук.
Вы уже ответили на этот вопрос