Как устроен глушитель мотоцикла?

Как устроен глушитель мотоцикла?

Мотоциклетный выхлоп – это сложная конструкция. Чем современнее модель, тем более она замысловата. При этом работа большинства опций напрямую связана с электрикой. К примеру, если вынуть чип, то «железный конь» может вовсе не завестись, а просто мигнуть лампочкой. Мы остановимся на том, как устроен глушитель мотоцикла, его принцип работы и параметры. Благодаря данной информации можно разобраться быстров причине поломки, изменение звука работающего двигателя.

Современные модели мотоциклов оснащаются звукопоглощающими или резонаторными глушителями. В редких вариантах можно встретить комбинированную систему. Чаще всего устанавливают резонаторные глушители. Однако любители грохочущего звука предпочитают звукопоглощающие виды, изготовленные из нержавейки или алюминия. Они отличаются также эстетичным внешним видом и улучшают «дыхание». Модели из других материалов стоят дороже.

Титановые глушители зарекомендовали себя, как особо прочные. Поэтому их выбирают любители активной езды. Установка такого вида помогает свести к минимуму возможность повреждения глушителя при столкновении с асфальтовым покрытием.

Как работает выхлоп?

Главная обязанность – обеспечение отвода и охлаждения воздуха так, чтобы отраженный газ возвращался обратно к выпуску до его открытия. Однако некоторые забывают об этом, акцентируя внимание только на качестве звука. Так, глушитель еще и:

  1. Улучшает наполняемость мотора, увеличивая его мощность.
  2. Гасит пламя от оставшегося горючего.
  3. Уменьшает уровень шума.

В идеале выхлоп работает так:

  • впускной клапан открывается;
  • создается волна уменьшенного давления, идущая к воздушному фильтру;
  • около конца патрубка поток частично отражается, из-за чего образуется высокое давление;
  • выпускной клапан открывается;
  • струя повышенного давления проходит до самого конца системы выхлопа;
  • газы отражаются, превращаясь в волну с низким давлением.

Для эффективного и быстрого охлаждения газов они должны расшириться. Для этого объем системы выхлопа должен быть значительно больше объема цилиндра.

По правилам, длина впускного тракта рассчитана так, чтобы отраженный газ направился обратно четко к раскрытию клапана. В этом случае наполняемость цилиндра становится больше, благодаря чему увеличивается мощность мотоцикла. Отраженные волны, возвращаясь к новому выпуску, способствуют удалению отработанного газа.

Если же газ вернется к клапану, пока тот еще закрыт, то он при открытии направит часть волн назад.

Гашение пламени, охлаждение газов и отведение их в заднюю часть мотоцикла

Это вторая по важности функция выхлопа, защищающая преимущественно водителя, а не сам аппарат. Без глушителя мотоцикл заводить категорически не рекомендуется, потому что из трубы вылетает пламя, которое может нанести непоправимый вред.

Горячий газ обязательно нужно остужать – это и делают трубы. Для того, чтобы дым и разгоряченный воздух не доставляли водителю неудобств, труба выведена в хвостовую часть аппарата. Наиболее оптимальное расположение выхлопа – когда трубы не направлены на чувствительные детали мотоцикла. Некоторые забывают про это, из-за чего опаляются кофры или другие пластиковые части.

Экологичность

В настоящее время большое внимание уделяется экологии. Поэтому современные модели оснащены сложными выхлопными системами с катализаторами и фильтрами.

Снижение уровня шума

Это не такая важная опция, но без нее никуда. При правильной настройке выхлопа мотоцикл издает бархатистое «урчание», которое так любят пилоты. Однако звук – это не цель при разработке, а только сопутствующая характеристика.

Высокий грубый тон выхлопа не нравится никому – пониженный тембр куда приятнее на слух. По этой причине многие водители гонятся за красивыми урчащими звуками, а после установки такого выхлопа узнают, что дополнительно увеличили мощность своего железного коня. Хорошо настроенный и исправный выхлоп способен улучшить характеристики мотоцикла.

Форма и длина

Как говорилось выше, объем трубы выхлопа должен быть больше, чем объем цилиндра. Поэтому от короткой трубы будет меньше эффекта, чем от длинной. К тому же, раскаленный газ из короткой системы будет опасен для пилота.

Формы конструкции должны быть округлыми. На острых углах начнет замедляться движение воздуха, из-за чего места изгибов будут раскаляться, в результате чего со временем появится трещина.

Конфигурация выхлопа тоже относится к форме – это выходящие из цилиндров трубы. Их может быть разное количество:

  • 2 в 1 системе;
  • 4 в 1 системе;
  • 4, переходящие в 2, а затем в 1 систему;
  • иные паукообразные варианты, соединяющиеся общим диффузором.

Это зависит от самого мотора. На двухтактные аппараты обычно ставят по отдельной трубе на цилиндр. Тогда объем выхлопа так сильно превосходит объем двигателя, что волны воздуха могут достаточно расширяться на выпуске для полного охлаждения.

Выпускной коллектор

На сленге мотоциклистов он называется «коленом» из-за схожего изгиба.

Наиболее популярная система конфигурации – 4 в 1. То есть, коллектор имеет 4 выхода на цилиндр, соединяющихся в единый и выходящих к глушителю. Подходит для езды на больших оборотах, и поэтому ее часто выбирают мотоспортсмены.

Эта система чаще всего изготавливается из нержавеющей стали, потому что принимает первую волну разгоряченного воздуха. Если же она сделана, к примеру, из чугуна, то образовываемый после выключения мотора конденсат способен привести к коррозии. Нержавейка же этого не боится, плюс она довольно долговечная.

В некоторых случаях коллекторы делают из керамики. Однако это пользуется спросом преимущественно у профессиональных пилотов, так как данный материал хорош лишь тем, что у него сравнительно маленький вес. Основной минус – крайне быстро изнашивается.

Диффузор

Находится между глушителем и коллектором. В диффузоре горячий воздух расширяется для охлаждения перед выходом из трубы.

Глушитель

Та самая часть, которая способна менять тембр выхлопа. Именно ее пилоты переустанавливают, когда хотят изменить звучание.

Внутрь глушителя могут устанавливаться разные примочки. Чаще всего встречаются:

  1. Катализаторы и фильтры – помогают приводить выхлоп к экологичному уровню. Встречаются в более современных моделях.
  2. Db Killer – система, имеющая много каналов с отверстиями, пропускающих сквозь себя воздушные волны. Она увеличивает сопротивление газовым потокам. Без такой «флейты» выхлопная система станет похожа на прямоток с абсолютно другим звучанием.

Некоторые мотоциклы позволяют открывать и закрывать заслонки с помощью кнопки на руле. Это помогает изменять звуки и выхлоп по ситуации. Наиболее известная марка такой системы – Dr. Jekill & Mr. Hyde, которую можно поставить на многие аппараты.

Рассматривая, как устроен глушитель мотоцикла, нельзя не упомянуть про мощностной клапан. Он распределяет отраженные волны воздушного потока. Это необходимо, чтобы газ не добрался до выпускного клапана, когда тот закрывается. Клапан пропускает лишь волны, наполняющие цилиндр и избавляющие его от переработанного воздуха. Чаще всего при изготовлении используют: титан, алюминий, карбон, нержавейка.

Как устроен глушитель мотоцикла?

Принцип работы выпускного тракта основан на генерации волн давления при открытии выпускных каналов. Волны распространяются со скоростью звука и создают положительное и отрицательное (относительно атмосферного) давление. Каждое изменение диаметра трубы меняет давление с положительного на отрицательное и наоборот. Варьируя диаметр и длину трубы, мы можем определять нахождение в ней выхлопных газов и помогать удалять отработавшие газы на определенных оборотах коленчатого вала. Единственной проблемой является то, что этот эффект работает только на определенных оборотах коленчатого вала, например, 9500, 8000 или 10000мин-1. Настроившись на определенные обороты КВ, на других режимах эффект будет проявляться в гораздо меньшей степени.

На современных гражданских мотоциклах выхлопная система обычно состоит из двух частей – из приемной трубы и глушителя. Приемная труба обычно выполняется двух- или трехстенной.

Совпадение длины и диаметра приемной трубы. Форма глушителя. Фазы и подъем кулачков распредвала. Длина впускного коллектора. Размеры карбюратора. Форма и пропускная способность воздушного фильтра. По совпадению всех этих вещей, производитель мотоцикла выпускает глушитель, гасящий шум от выхлопных газов, позволяя при этом двигателю выдавать мощность в широком диапазоне оборотов коленчатого вала. Но мы продолжаем и сверлим дырки в глушителях и потрошим их, ради того, чтобы было ГРОМЧЕ!

Читайте также  Почему стреляет в глушитель при сбросе газа?

Раньше мы использовали “Snuff-or-Nots” или “Snuffer nuts” (устройство наподобие поворотной пластины с отверстием, аналог сегодняшней флейты/ДБ-киллера). Прибавляет кучу «лошадей», как мы думали. Не знаю, насколько мы ехали быстрее, но совершенно точно ехали громче! Боюсь, эти времена ушли навсегда. Мотодвигатели с начали 80-х — отлично настроенные агрегаты, и старый трюк со “Snuff-or-Nots” с ними больше не пройдет.

Лучше всего будет оставить выхлоп в покое, этот шум действительно раздражает. Есть мнение, что чем сильнее грохот от тебя, тем больше ты в безопасности. Водители будут тебя слышать и потому не переедут. Не думаю, что свалить в закат рыча от тех, кто меня видел и слышал и обсудили с другими такими же людьми, является хорошей затеей. По-моему, прямотоки (“loud pipes”) лишь вызывают агрессию со стороны окружающих и интерес со стороны полиции, что из этих зол лучше – решать Вам. Федеральное правительство начинает задумываться над этим вопросом и в конечном счете просто выдавит производителей прямотоков с рынка.

Самой большой проблемой стоковых глушителей являются условия, в которых они работают. На каждый галлон (прибл. 3,78л) бензина через выхлопную трубу проходит галлон водяного пара, который инициирует ржавчину на внутренней стенке выхлопной трубы. Было бы совсем не плохо подобрать недорогой неоригинальный глушитель за 40$, как для автомобиля. К сожалению, с мотоциклами это не так. Для двух колес приемные трубы и «банка» стоят целое состояние, оригинальный глушитель на Honda Shadow, к примеру, стоит до 970 баксов.

Единственным хорошим недорогим решением является афтермаркет (неоригинальные запчасти). Комплект для той же Shadow, скажем, обойдется примерно в 300$. С этим смириться куда проще. Некоторые производители предлагают банки со сменной набивкой из минеральной ваты. Проблемой с неоригинальными частями может оказаться, что ваш мотор работает не так, как должен. Если производитель привел рекомендации по установке комплекта жиклеров и игл (Dynojet, Jet-kit), то все не так страшно. В противном случае попробуйте посмотреть таблицы настройки карбюраторов, должно помочь. Чем громче выхлоп, тем больше шансы, что нужно апгрейдить карбюратор(ы). По моим личным наблюдениям, без научных обоснований.

Если же у вас проблемы только с самим глушителем, попробуйте заменить только банку. Super Trapp продает настраиваемые глушители диаметром 3″ и 4″. Просто добавляешь пластины на срез банки. Больше пластин – меньше сопротивление и больше громкости, и наоборот. Это дает возможность настроить глушитель под двигатель. Это отлично работает для эндуро и кросса, потому как пластины выступают в роли пламегасителей, необходимых для любого офф-роада. Пламегасители задерживают искры диаметром больше 0.023″ (0,58мм). Это предотвращает возникновение огня. e Super Trapp также выпускает комплекты набивки. По ценам на 2007 год это примерно 150-200$.

Самый дешевый способ – починить имеющиеся трубы. Однако это может быть не лучшей идеей – труба редко ржавеет в одном месте. Проблема в том, что хром на наружной поверхности выкрашивается. Механики, ремонтирующие глушитель, любят взять «шведки» и смять трубу, которую впоследствии меняют. Ваши трубы покрыты слоем хрома, поэтому оберните губки «шведок» мягким материалом. Если вы нашли слабое место или дырку, заварите или запаяйте это место, используя пластину тонкого металла. Также вам могут предложить термоленту, которой необходимо обмотать трубу и закрыть дыру. Это бросается в глаза и выглядит уродливо, однако дешево и может помочь вам докатать сезон.
Подведем итоги? Три варианта на выбор, от дорогого к дешевому.

1. Использовать оригинальные запчасти.
2. Обратиться к афтермаркету.
3. Отремонтировать имеющиеся детали.

Строение выхлопной системы, что полезно знать пилоту?

Мы уже обсуждали, что многие неоправданно считают заслугой выхлопной системы только звук выхлопа. Однако, продвинутые мотоциклисты в курсе, что правильно подобранная выхлопная система способна улучшить работу двигателя и даже увеличить показатели лошадиных сил. Советую вернуться к статьям («Выхлопная система мотоцикла — в чем ее основная задача?») и («Самостоятельная очистка выхлопной системы мотоцикла»), из которых мы подчерпнули основные задачи выхлопного узла.

Выхлопная система мотоцикла обязана обеспечить четкий отвод и охлаждение газов таким образом, чтобы отраженный поток газа вернулся к выпускному клапану к моменту его следующего открытия. Чем новее модель мотоцикла, тем сложнее и продуманнее будет отвод газа.

Форма и длина

Первым делом затронем именно эту сторону вопроса. Напомню, что объем выхлопной трубы должен в несколько раз превосходить объемы цилиндров. Поэтому короткие выхлопные трубы менее эффективны, чем длинные. Газы из коротких систем всегда будут более горячими и опасными для ног пилота.

Во-вторых, форма выхлопной трубы обязана быть максимально плавной и округленной. Резкие углы будут затормаживать движение газов и накалять место изгиба, а значит в изгибе случится прогар или трещина, а это ремонт, морока и недовольные пользователи.

К форме хочется отнести конфигурацию выхлопной системы, а именно две выходящие от каждого цилиндра трубы, а может быть по 2 в 1 системе, а может быть и все 4 в 1. Случается даже интересный переходный вариант 4 в 2 и эти 2 в 1 выхлопную трубу.

Конфигурация выхлопной системы будет очень сильно зависеть от строения двигателя. Для двухтактных мотоциклов рекомендуются отдельные трубы на каждый цилиндр, потому что в таком случае рабочий объем выхлопной системы настолько превышает объемы двигателя, что газы способны достаточно расшириться при выпуске, чтобы полностью охладиться.

Случаются и более сложные формы коллекторов-пауков, которые соединяются в общий диффузор.

Выпускной коллектор

В народе его называют «колено» за характерный изгиб. О мягких округлых формах мы уже говорили. Настало время разобраться с системами 4 в 1 и 4 в 2. Здесь нечего мудрить, все элементарно. Когда двигатель имеет в коллекторе сначала 4 выхода по 1 на цилиндр, которые в последствии быстро соединяются в 1 и выходят на глушитель.

Система 4 в 1 признана одной из самых удачных для езды на высоких оборотах, поэтому она так популярна среди профессиональных мотогонок и спортивных моделей.

Коллекторы с длинным соединением в 1 осуществляют переход от 4, через 2 в 1, но это не шибко популярный вид, хотя они хороши для любителей и новичков, так как улучшают характеристики на более широком спектре оборотов, нежели 4 в 1, который отрабатывает на все 100000 при повышенных нагрузках.

Что до материала, коллекторы принимают на себя первый удар раскаленных газов. Поэтому их делают в основном из нержавейки.

После остановки двигателя внутри выхлопной системы в коллекторе образовывается конденсат. Если у вас чугунный коллектор, то конденсат может вызвать коррозию.

Существуют еще и керамические коллекторы. Интересная тема для тех, кому жизненно важно снизить вес мотоцикла. Коллекторы из керамики весят действительно мало, но и снашиваются со скоростью тех же выхлопных газов, быстро трескаются и требуют замены. С другой стороны, если вы профессиональный пилот гоночного трека, вы и так после заезда меняете чуть ли не половину расходников, начиная с покрышек и заканчивая цепью, почему бы не поменять еще и коллектор, раз пошла такая пьянка?

Читайте также  Как заварить глушитель электросваркой самостоятельно?

Для гражданских мотоциклистов беспроигрышным вариантом все равно будет нержавеющая сталь, потому что она не боится конденсата и достаточно долговечна.

Диффузор

Промежуточная часть выхлопной системы между коленом и глушителем. Обычно в нем происходит расширение газов для охлаждения перед тем, как покинуть трубу.

Глушитель

Самая любимая, лакомая и вкусная часть выхлопной системы. Именно она со всеми своими примочками отвечает за тембр голоса вашего мотоцикла. Именно «банку» без конца меняют пилоты, когда им не нравится звук выхлопа.

К слову, внутри глушителя можно обнаружить разные начинки от катализаторов и фильтров до Db Killer, он же среди простых смертных отзывается на «флейту», и мы чуть не забыли про мощностной клапан! Теперь по очереди.

Катализаторы и фильтра — наполнения, которые призваны подводить выхлоп мотоцикла к необходимой экологической норме. Они есть не везде, но встречаются достаточно часто в молодых моделях.

Db Killer/флейта — система внутри корпуса с множеством каналов и отверстий, через которые проходят газы. Система призвана увеличить сопротивление потокам газа. Если вынуть флейту, то система превращается в прямоточный аналог с совершенно другим звуком выхлопа и меньшим сопротивлением газов.

Существуют модели выхлопных систем в которых можно регулировать открытие заслонок нажатием кнопки на руле, тем самым форсировать выхлоп и звук в зависимости от ситуации. Примером такой системы будет Dr. Jekill & Mr. Hyde, которая поставляется в комплекте с кнопкой управления для руля и уже может быть установлена на многие топовые бренды.

Мощностной клапан — суть его в распределении отраженной волны газового потока. Делается это для того, чтобы поток газа не достиг выпускного клапана в момент его закрытия. Клапан пропускает только те отраженные волны, которые способствуют наполняемости цилиндра и избавлению его от отработанных излишков. Самые известные системы SAEC – Suzuki, EXUP – Yamaha.

По материалам изготовления популярными стали:

  • Карбон
  • Нержавеющая сталь
  • Титан
  • Алюминий

Итак, мы выяснили, что выхлопная система мотоцикла достаточно сложна и многогранна. Чем новее модель мотоцикла, тем замысловатее будет ее выхлопная система. В век электроники многие функции мотоцикла зависят от обратной связи с электрикой. Так, например, при вынимании чипа, мотоцикл может не заводиться, а только предательски мигать лампочкой на панели, указывая, что фокус не удался. Дистанционная регулировка уровня выхлопа так же интересное нововведение, на ряду с постоянными разработками инженеров.

Система выхлопа мотоцикла

Отходящие через выхлопной клапан газы надо отвести от двигателя и выпустить в атмосферу с наименьшей затратой энергии на их выталкивание и с наименьшим шумом.

Эта задача выполняется посредством длинных выхлопных труб и глушителей, проходя по которым газы постепенно охлаждаются, расширяются и, следовательно, вытекают наружу со сравнительно небольшой скоростью .

Для успешного разрешения этой задачи выхлопная система должна, во-первых, обладать достаточным объемом и, во-вторых, оказывать возможно малое сопротивление движению газов, которые поступают в нее через клапанную щель с громадной начальной скоростью.

В первый момент открытия выхлопного клапана, когда давление в цилиндре в 4—5 раз превышает атмосферное, эта скорость может достигать 500 м/сек и больше.

В дальнейшем, когда давление в цилиндре и в выхлопной трубе выравнивается, скорость истечения уменьшается, но все же имеет значение порядка 150—200 м/сек.

Понятно, что понизить эту скорость до выхода газов в атмосферу можно только давая газам возможность расширяться сразу же после прохождения клапанной щели, внутри самой выхлопной системы.

Поэтому объем выхлопных труб и глушителя должен быть в несколько раз больше объема цилиндра.

С той же целью иногда помещают непосредственно за выхлопным отверстием цилиндра, т. е. еще до выхлопной трубы, особую расширительную камеру, как это имеет место на мотоциклах Л-300, ИЖ-7 и ИЖ-8.

Выхлопные трубы всегда имеют минимальное количество каких-либо поворотов, во избежание торможения отходящих газов, а также всем изгибам их придают, возможно, более плавную форму.

Двухтактные двигатели особенно чувствительны ко всякому торможению отходящих газов, так как удаление их из цилиндра происходит здесь не выталкиванием поршнем, а напором свежей смеси во время продувки.

Что касается глушителя, то и при самой лучшей конструкции он все же оказывает заметное сопротивление выпуску газов, которое при максимальном числе оборотов может поглощать 4—5% и больше, мощности двигателя.

Однако для дорожных мотоциклов, нормальный эксплуатационный режим которых не превосходит обычно 2500 об/мин, потерями в глушителе можно пренебречь ввиду их незначительности.

Преимущественное значение в этом случае имеет вопрос об уничтожении шума, который в одноцилиндровых двигателях особенно неприятен. Примеры устройства глушителей даны на рисунке.

Простейшим из них является глушитель АМ-600, в котором нет никаких внутренних перегородок. Чтобы не создавалось прямого потока газов от подводящей трубы к отводящей, оси их смещены на 6½ см.

Глушители мотоцикла: а — глушитель АМ-600; б — глушитель Л-300.

В стенках отводящей трубы просверлены многочисленные отверстия, через которые газы и выводятся наружу. Задний конец трубы снабжен сплюснутым наконечником в виде рыбьего хвоста.

Глушитель Л-300 имеет две полости. Внутренняя разделена пополам глухой перегородкой и имеет три ряда продолговатых прорезей, повернутых в разные стороны. Внешняя представляет собой цилиндрический кожух, окружающий первую. Отработавшие газы из внутренней полости проходят сначала в наружный кожух, отсюда возвращаются во вторую половину внутренней полости и, наконец, выходят наружу через ряд щелей в боковой стенке ее заднего сплюснутого конца.

На выхлопной трубе мотоцикла, показанного выше, изображен так называемый мегафон, устанавливаемый на гоночных двигателях и представляющий собой простой конический раструб длиной 35—40 см и диаметром широкого конца около 10 см. Он, собственно, не является глушителем и назначение его состоит не в уменьшении шума, а в содействии удалению отработавших газов. Конический раструб действует как сопло, т. е. за счет расширения газов увеличивает скорость их истечения; вследствие этого при правильно подобранных размерах раструба происходят некоторое отсасывание газов из трубы.

Весьма часто выпуск газов производят по двум отдельным трубам, каждая из которых оборудована своим глушителем. Общий объем всей этой системы во много раз превосходит объем, описываемый поршнем, и отработавшие газы в ней расширяются настолько полно, что наружу выходят совершенно холодными. Особенно желательна двухтрубная система для двухтактных двигателей.

Чистка глушителя и выхлопных труб. После пробега около 5000 км глушитель и выхлопные трубы надо очищать от нагара. Очистка разборного глушителя ие представляет затруднений: его надо разобрать, соскоблить нагар и вымыть все части керосином. Неразборный глушитель и выхлопные трубы очищать подобным образом, конечно, весьма затруднительно. В таком случае для удаления нагара можно рекомендовать следующий способ: наполнить глушитель или выпускную трубу горячим раствором каустической соды (едкого натра) и оставить в таком состоянии на несколько часов. Затем тщательно прополоскать несколько раз водой и высушить. Операцию надо производить с осторожностью, оберегая руки.

Как устроен глушитель мотоцикла?

Работа двухтактного двигателя немыслима без системы выпуска, в которую органически входит и глушитель . Он не только выполняет функцию, вытекающую из названия, — уменьшает шум выхлопа, но и существенно влияет на такие характеристики мотора, как мощность, крутящий момент, экономичность.

Рассмотрим типичную конструкцию глушителя, схематически показанную на рисунке.

Глушитель дорожного мотоцикла:

Читайте также  Ремонт глушителя холодной сваркой своими руками

1 – входной патрубок; 2 – передняя часть; 3 – обратный конус; 4 – задняя часть; 5 – перегородка; 6 – центральная трубка акустического фильтра; I — II – мощностной участок; II – II — шумоглушащий участок.

Передняя часть имеет вид длинного конуса, а задняя — цилиндра. У места их соединения (сечение II) установлена внутренняя деталь в виде сравнительно короткого обратного конуса. Участок между сечениями I и II нередко называют мощностным, поскольку он в значительной степени определяет настройку мотора на заданный диапазон рабочих оборотов и влияет на другие.
Участок II—III служит главным образом для шумоглушения. Здесь устанавливают «акустический фильтр», который может иметь разные конструктивные особенности, но выполняет одну задачу: резко снижает уровень шума и одновременно изменяет его тембр на более благоприятный для слуха. Тем, кому приходило в голову пустить двигатель без выпускной системы, знакомы крайне неприятные ощущения от резкого звука выхлопа.
Шумопоглащающая часть тоже в некоторой мере влияет на работу двигателя. В частности, от неё зависят давление и температура газов на мощностном участке, а, следовательно, и протекание продувки.
Несмотря на то, что происходящие в глушителе процессы давно изучены теоретиками и существуют методы их расчета, на деле конструирование глушителя — вещь сложная, в которой немалое место отводится экспериментальной работе. В поисках лучшей конструкции мотозаводы иногда испытывают десятки вариантов глушителя.
Теперь, не вдаваясь в лишние тонкости, представьте себе, что происходит в глушителе на участке I—II. Когда над верхней кромкой поршня открывается выпускное окно, в него с огромной скоростью устремляются отработавшие газы в выпускной трубе, за ними резко повышается давление. Волны давления движутся в газовой среде со скоростью звука (для этой среды). В глушителе, учитывая температуру газа, эта скорость составляет около 500 м/с. Такая волна давления, покинув срез выпускного окна, достигает препятствия на своем пути — обратного конуса и, отразившись от него (вспомните эхо!), движется обратно к окну. Если она вернется к нему в нужный момент, когда продувка заканчивается и начинается активный процесс выброса в окно свежей горючей смеси (крайне нежелательный), волна давления, подойдя к окну, выполнит роль своеобразного клапана, препятствующего такому выбросу. В результате увеличится наполнение цилиндра, а потому — и мощность.
Предположим, волне в направлениях туда и обратно нужно преодолеть путь 1 м, на что понадобится 0,002 с. Это время не зависит от оборотов двигателя, зато время, на протяжении которого открыто окно, непосредственно связано с оборотами. Вот почему система выпуска может быть настроена и даст положительный эффект лишь при определенных оборотах двигателя, когда времена движения волны, давления и открытого состояния окна совпадают или близки, а не во всех возможных диапазонах оборотов.
Поток отработавших газов обладает определенной инерционностью. При положении поршня вблизи нижней мертвой точки, когда выпускные и продувочные окна полностью открыты, в трубе за выпускным окном появляется разрежение, благодаря чему выпускная система способствует отсасыванию отработавших газов из цилиндра, улучшая его продувку. Следовательно, в момент нахождения поршня около НМТ от выпускного окна по трубе устремляется волна разрежения. Дойдя до места расширения канала, то есть до начала прямого конуса, она отражается обратной волной разрежения. Вернувшись к окну в расчетный момент, определенный конструктором, эта волна обеспечивает лучшую очистку цилиндра от остаточных газов.
Размеры глушителя, форма прямого и обратного конусов существенно сказываются на характеристиках двигателя. Изменяя эти элементы, можно в ряде случаев добиваться улучшения работы двигателя в требуемом диапазоне оборотов без существенных потерь мощности на других, например максимальных. Стремление расширить диапазон оборотов, при которых выпускная система дает положительный эффект, приводит к усложнению конструкции глушителя. Мотоциклист может обнаружить в нем, кроме основных элементов, о которых уже сказано, дополнительные перегородки, трубки и т. п.
В эксплуатации от состояния системы на участке I—II (наличия вмятин, пробоин, наслоений нагара, нарушения крепления деталей) может сильно зависеть мощность мотора. Известны случаи, когда из-за отложений нагара в конце выпускной трубы и в начале прямого конуса максимальная скорость мотоциклов Ява-350, «ИЖ Планета», «Юпитер» снижалась на 20-30 км/ч, что равносильно падению мощности мотора вдвое! Соответственно ухудшались приемистость, динамика разгона и тяговое усилие, ощущаемое на подъемах. Словом, езда на таком мотоцикле вряд ли кому- либо доставляла удовольствие. При снижении мощности обязательно возрастает расход топлива!
Дело здесь не только в уменьшении сечения канала из-за отложения нагара, сколько в нарушении его формы, вследствие чего ухудшается работа системы выпуска как целого. Об этих особенностях нужно помнить тем, кто необдуманно вмешивается в конструкцию глушителя. Не менее наивно поступают и те, кто глушители, скажем, ЯВЫ пытаются приспособить к своему ИЖу или наоборот.
Шумоглушащая часть II—III имеет определенное расчетное сопротивление, и пока глушитель новый, все в нем согласованно, нормально работает. Когда же элементы акустического фильтра — перегородки с отверстиями, сверления, каналы и т. д. — обрастут слоем нагара, сопротивление этой части системы резко увеличивается, что вызывает повышение давления и температуры на участке I—II и соответственно скорости движения волн давления в разрежения. В итоге характеристика мотора изменяется в нежелательном направлении — мощность падает, а максимум ее сдвигается в сторону более высоких чисел оборотов.
Очистка акустического фильтра обычно не представляет проблемы. Как правило, этот элемент легко извлечь из глушителя, после чего его обжигают в пламени, скажем на костре, до полного сгорания остатков смол, масла и т. п. После этого достаточно слегка постучать по элементу, чтобы сухой нагар (зола) с него осыпался.
С самим глушителем — сложнее. Тут можно поступать по-разному. Наслоения в передней части при желании можно чистить я просто механическим способом, вынув из глушителя патрубок и воспользовавшись подходящим скребком, отверткой. Патрубки чистят при помощи стального «ерша», выпускные окна и канал в цилиндре — скребками.
Очень эффектен способ очистки глушителя — выжиганием. Но, приемлем он только для хромированного глушителя, окрашенный может обгореть.
Хромированная поверхность, если она чистая, обычно не страдает, а некоторое пожелтение легко устраняется полировкой. Глушитель устанавливают или подвешивают вертикально над источником огня, например горящей тряпкой, пропитанной бензином. В глушителе, как в дымовой трубе, возникает сильная тяга воздуха, поэтому вскоре загораются жирные отложения внутри, а над верхним концом появляются языки пламени. В течение нескольких минут в глушителе сгорает все, что способно гореть. После этого нужно лишь дать ему остыть, а затем осторожно обстучать его деревянным бруском. Сухой шлак высыпается наружу.
Глушители некоторых спортивных мотоциклов, для которых, по условиям соревнований, более высокий уровень шума, устроены проще. Как правило, у них нет (или почти нет) шумоглушащей части, и, в сущности, весь глушитель состоит из прямого и обратного конусов, входного и выходного патрубков, да короткой цилиндрической части. Глушитель кроссового мотоцикла, в связи с особыми требованиями к размещению на такой машине, может иметь довольно сложную конфигурацию. Шум в результате получается достаточно сильный, но он не идет ни в какое сравнение с шумом мотора, у которого вообще нет выпускной системы.
В заключение напомним, что эксплуатировать дорожные мотоциклы, мотороллеры и мопеды, уровень шума которых превышает величину, установленную заводом, запрещается. Поэтому нельзя удалять из глушителя акустический элемент.