Повышенное давление выхлопных газов

Величина противодавления, как проверить манометром

Как проверить величину давления в авто? Это должен уметь каждый автомеханик. С помощью вакуумметра измеряется разрежение во впускном коллекторе на повышенных оборотах холостого хода (в пределах от 2000 до 2500 оборотов в минуту). В случае снижения пропускной способности системы выпуска давление в ней возрастает. Это давление называется противодавлением. Если держать двигатель, в котором пропускная способность системы выпуска снижена, на постоянной частоте оборотов, то разрежение во впускном коллекторе постепенно будет снижаться.

Причиной снижения разрежения является то, что отработавшие газы, выбрасываемые в систему выпуска, не успевают полностью пройти через нее из-за ограничения ее пропускной способности. Очень скоро (в пределах минуты) перед препятствием, снижающим пропускную способность системы выпуска, возникает затор отработавших газов и они, в конце концов, остаются в цилиндре в конце такта выпуска. Следовательно, в начале такта впуска, когда при движении поршня вниз давление во впускном коллекторе должно снижаться (разрежение — возрастать), оставшиеся в цилиндре лишние выхлопные газы снижают величину нормального разрежения. При достаточно серьезном ограничении пропускной способности системы выпуска автомобиль вообще может отказаться двигаться, потому что заполнение цилиндров рабочей смесью будет возможным только на оборотах холостого хода.

Проверка величины противодавления манометром

Величину противодавления в системе выпуска можно прямо измерить с помощью манометра, подсоединив его к системе выпуска отработавших газов. Это можно сделать одним из следующих способов:

• Воспользоваться старым кислородным датчиком. Из корпуса негодного кислородного датчика выбрасывается начинка и вкручивается переходник для подсоединения вакуумметра или манометра.
• Использовать клапан рециркуляции отработавших газов (EGR). Для этого необходимо снять клапан рециркуляции с посадочного места и сделать переходник для подсоединения манометра.
• Переходник можно легко изготовить, вставив в корпус металлический патрубок. Прекрасно подойдет короткий кусок трубки от тормозной магистрали. Эту трубку можно припаять к корпусу кислородного датчика твердым припоем или приклеить эпоксидным клеем. Можно также приспособить к посадочному отверстию кислородного датчика переходник компрессометра, имеющий 18-миллиметровую резьбу.
• Использовать обратный клапан системы нагнетания воздуха (AIR), обеспечивающей интенсификацию нейтрализации отработавших газов. Для этого необходимо демонтировать такой запорный клапан из выпускной трубы, идущей к одному из выпускных коллекторов. Герметично присоедините трубку одним концом, с надетым на него конусным наконечником, к выпускной трубе, а вторым концом — к манометру.
• На оборотах холостого хода максимальное противодавление должно быть меньше 1,5 фунта/кв. дюйм (меньше 10 кПа) и меньше 2,5 фунта/кв. дюйм (меньше 15 кПа) — на скорости 2500 оборотов в минуту.

sovetprost.ru

Как обратное давление выхлопных газов влияет на мощность автомобиля?

Умудренные опытом автомеханики говорят, что высокое обратное давление выхлопных газов –это плохо. Если вы хотите сохранить максимальную мощность, продолжается мысль, вы должны минимизировать обратное давление выхлопных газов*.

* Немного теории. Противодавление (обратное давление) на выхлопе является давлением, противоположенным току газов из камеры сгорания вдоль по ограниченному пространству трубы (в данном случае автомобильной). Часто причиной появления противодавления являются неровные поверхности стенок выхлопной трубы, препятствия или закругления в ней.

Обратное давление, вызванное установленной выхлопной системой (состоящей из выпускного коллектора, каталитического нейтрализатора, глушителя и соединительных труб) автомобильного четырехтактного двигателя, негативно влияет на эффективность работы двигателя, что приводит к снижению выходной мощности и должно быть компенсировано увеличением расхода топлива.

Немного практики. Возьмем автомобиль с очень «свободно дышащей» выхлопной системой: специальный гоночный автомобиль – драгстэр.

В выхлопной системе этого гоночного аппарата на каждом цилиндре применяется отдельная выхлопная труба. Длина каждой выхлопной трубы не превышает 1 метра и служат они исключительно для управления потоком выхлопных газов, направляя их вверх и в сторону от двигателя и кузова автомобиля—в процессе заезда, используя силу выхлопа, для создания небольшого количества дополнительной прижимной силы для повышения тяги.

Смотрите также: Увеличит ли новая выхлопная труба мощность автомобиля

И вроде бы все в этом гоночном болиде ладно сделано и хорошо скроено, но есть одна противоречивая теория, которую время от времени озвучивают как на форумах Рунета, так и на зарубежных ресурсах, посвященных автомобилям. Главный посыл теоретической мысли – слишком мало обратного давления в системе отрицательно влияет на мощность. Иными словами, если у вашего автомобиля в выхлопной системе слишком свободный ток выхлопных газов, это может фактически уменьшить выходную мощность.

К счастью, Джейсон Фенске с YouTube объяснил, что в данном случае хорошо, а что не очень.

Главная задача стоит в подборе труб системы правильной длины, от стенок которых волны выхлопных газов будут вовремя отражаться для возврата части энергии обратно, например, к тому же цилиндру во время открытия выпускного клапана, что позволит лучше очистить камеру сгорания от продуктов распада топлива. Буквально провентилировать ее изнутри.

Помимо этого, расчеты инженеров устремляются в сторону создания зон пониженного давления в трубах коллектора, другими словами, вакуума при помощи противодавления. Этот частичный вакуум может фактически высасывать выхлопные газы из цилиндра. Правильно спроектированная система выхлопа увеличивает этот эффект в широком диапазоне оборотов, эффективно очищая цилиндры от отработанных выхлопных газов при помощи точно настроенной формы выхлопной системы.

Двигатель, в котором лучше очищаются цилиндры будет выдавать большую мощность, будет работать эффективнее, экологичнее и экономичнее. Без верно настроенных труб выхлопа, которые будут правильным образом распределять волны обратного давления этого добиться будет крайне сложно, и неминуемо потеряет в мощности.

Смотрите также: Смотрите как нагревается выхлопная система автомобиля

Для тех кому интересно узнать больше нюансов, можно посмотреть видео, предварительно включив субтитры и выбрав перевод на русский в меню настройки (шестеренка в правом нижнем углу видео).

Информационное издание: Новости гаи, дтп, штрафы пдд, ГИБДД, Экзамен ПДД онлайн. Техосмотр

sovavto.org

Как проверить катализатор на противодавление?

Катализатором называют устройство, которое предназначено для полного сгорания выхлопных газов автомобиля. Для многих водителей стоит большой вопрос, как проверить катализатор на противодавление в домашних условиях? Именно об этом пойдет речь в сегодняшней статье. Но для начала разберемся с причинами, почему и как забивается это устройство.

Забит ли катализатор?

Чтобы вычислить забитый катализатор машины, необходимо обратить внимание на следующие признаки (если они присутствуют):

• Автомобиль начинает очень туго разгоняться до определенной скорости, после чего, входит в обычный режим и бодро идет дальше.
• Данная проблема может идти по нарастающей. В процессе засорения, вначале двигатель начинает с трудом набираться скорость 120 км/ч, после чего, эта планка поднимется до 150 км/ч.
• В некоторых, довольно тяжелых случаях двигатель может даже и не запуститься.

Чтобы было понятнее, система выхлопа должна иметь достаточную пропускную способность. Это связано с тем, что при выпуске отработавших газов, цилиндры должны иметь хорошую вентиляцию. Если катализатор забьется, часть выхлопных газов останется в цилиндре и следующая порция смеси будет уже в меньшем количестве, что и снижает динамику автомобиля. Кроме того, выхлоп может остаться на стенках цилиндра в виде осадка, что неизбежно приведет к ремонту поршневой.

Почему и как забивается катализатор?

1. Расход масла. Эта причина связана с тем, что в выхлопе двигателя присутствуют частицы масла, которые горят очень плохо. Обычно это случается по причине неисправности маслосъемных колец или колпачков.
2. Слишком малая пропускная способность сот катализатора. К примеру, если катализатор не предусмотрен для установки на конкретной модели автомобиля, то он может получать большую долю выхлопных газов, которые быстро забивают «неродное» устройство.
3. Низкое качество топлива. Является самой распространенной причиной. Если заправляться на непроверенных заправках, то есть риск получить осадок, который осядет на сотах катализатора или будет догорать в коллекторе, расплавляя соты устройства.
4. Редкая, но имеющая место быть причина – неровные дороги. Небольшой удар катализатора о дорожное покрытие может привести к тому, что отлетевшие частицы одной соты легко забьют другую.

Ну а теперь, стоит поговорить о самом главном – проверке катализатора. Для этого существует 3 способа:

• Самый явный способ – это снять и проверить катализатор визуально. Проблемой данного метода является то, что катализатор работает в тяжелых температурных условиях, что его металл прикипает к другим частям выхлопной системы и становится неразъемным. Многие элементы прикипают на столько, что снять их можно только при помощи болгарки или же средств на основе керосина. Кроме того, конструкторы многих устройств выполнили их так, что снимать их и вовсе неудобно.

• Многие используют в процессе диагностики обычный манометр. Замеры давления помогают точно вычислить пропускную способность устройства. Для этого необходимо снять кислородный датчик, а на его место закрутить манометр, который и покажет все необходимые величины. Показатели давления необходимо снять при работе двигателя на разных режимах. Средним считается значение 0,3 кг/см2 при количестве оборотов 2500. Недостаток у этого метода тот же – манометр может прикипеть, что усложнит процедуру его демонтажа.

• Тоже предусматривает манометра, но уже в виде датчика, который вкручивается вместо свечи зажигания. На основе полученной осциллограммы можно делать выводы о состоянии катализатора выхлопной системы. Если в этому случае получилось, что давление составляет свыше 200 кПа, значит катализатор забитый и нуждается в замене.

vipwash.ru

Теория турбо выхлопа — бортжурнал Toyota Corolla Levin レビン 1991 года на DRIVE2

Еще один перевод от меня.

Теория турбо выхлопа

отрывок из поста Джея Каванау (Jay Kavanaugh) инженара по турбосистемам от Garret из топика Impreza.net.

Атмосферные ДВС: как многие из вас знают дизайн выхлопных систем атмосферников и турбированых двигателей преследуют разные цели. В атмо движках приоритет отдается скорости истечения выхлопных газов, что позволяет добиться продувки цилиндров. Так случилось, что для увеличения скорости газов надо уменьшать диаметр выхлопного коллектора, но слишком маленький диаметр приведет к росту противодавления (backpressure – давление которое противодействует истечению выхлопных газов из цилиндров). Противодаление — нежелательный побочный продукт так необходимой скорости газов. Слишком большой диаметр приведет к уменьшению скорости газов и пропадет эффект продувки цилиндров. Слишком маленький диаметр приведет к росту противодавления и убьет весь положительный эффект от продувки. Так что надо придерживаться золотой середины.Для турбомоторов, забудьте обо всем что написано выше. Вам нужна высока скорость потока перед крыльчаткой турбины (то есть в коллекторе). Вы заметите, что окна турбо коллектора меньшего диаметра, чем у атмосферных автомобилей в две трети лошадиных сил от турбо машин. Идея в том что бы резко поднять скорость газов и заставить турбину крутиться как можно раньше. Получение более раннего турбоподхвата более эффективно чем играться с длинной выпускного коллектора для получения хорошей продувки. Продувка цилиндров не идет ни в какое сравнение с более ранним турбоподхватом. У тебя турбо: ты хочешь буст!). Но не делайте диаметр слишком маленьким иначе на верхах будет провал по мощности. За турбиной (после крыльчатки турбины) вам нужно как можно меньшее давление. Ни каких если, и, но. Прикрепите пылесос на выхлопную трубу если можете. (Шутка конечно, но смысл в том чтобы снизить давление после турбины насколько это возможно, вплоть до разряжения). Правило «Чем больше, тем лучше» полностью описывает требование к диаметру выхлопной трубы после турбины. Идея в том что чем ниже давление после турбины, тем эффективние используется давление выше турбины. Запомните, турбина работает из-за разницы давлений. И чем выше разница давления тем большее давление может создать турбина во впускном коллекторе. Так же понижения давления за турбиной улучшает отклик турбины позволяя её работать в более широком диапазоне оборотов.Если сравнивать трубы 2.5 и 3 дюйма, тут все зависит от потока выхлопных газов или л.с.Для 250 сил достаточно 2.5. Переход на 3 дюма не даст ничего, кроме более громкого выхлопа. 2,5 дюйма оптимально для 300 л.с. Для 400-450 3 дюйма уже идут до турбины.Что касается геометрии выхлопа, после турбины будет конус с начальным диаметром равным диаметру выхода с турбины и конечный равен диаметру выхлопной трубы, угол расхождения стенок конуса 7-12 градусов. На многих дизельных турбинах подобный конус интегрирован в корпус турбины. Гиперболическое увеличение диаметра (как выход на духовой трубе) теоретически идеально, но я никогда такого не видел (и скорее всего не увижу, так как разницу между ним и конусным переходником вряд ли будет заметна). Поток от wastegate стоит полностью отделить от остальных выхлопных газов с помощью dumptube(труба которая прикручивается к вестгейту и выводит избыток давления в атмосферу не через основную выхлопную трубу.) Из-за стоимости и неэкологичности (ха-ха) это система редко встречается на уличных авто. Такую систему вы можете увидеть на гоночных машинах.Если все-таки требуется объединить выход с вестгейта с выхлопной трубой то соединение следует делать на расстоянии 12-18 дюймов после турбины. Это минимизирует потери мощности турбины- введение потока от вестгейта нарушает поток идущий от турбины.Сужение диаметра выхлопной трубы меньше оптимального значения очень плохая идея, но если надо то делайте его как можно дальше от турбины. Лучше всего не делать сужений вообще.Так же, температура выхлопных газов после катализатора выше чем до, из-за изотермического окисления не сгоревших углеводородов в катализаторе. Таким образом, общие потери тепла (и рост давления) газа по мере его продвижения в выхлопной трубе не так заметны как кажется.Другое о чем стоит помнить — это то, что продувка цилиндров имеете место быть там где потоки выхлопных газов из разных цилиндров сливаются вместе (то есть в выхлопном коллекторе). Не существует такой вещи как продувка цилиндров за турбиной и следовательно незачем пытаться увеличить скорость потока, это лишь приведет к возрастанию противодавления.Еще вы можете (кроме выбора правильного диаметра трубы) уменьшить противодавление избегая: сплющеных-согнутых труб, маленьких радиусов изгибов (делайте трубу настолько прямой на сколько это возможно), ступенчатого изменения диаметра, сварок по не перпендикулярным разрезам, используйте катализаторы с низким сопротивлением потоку (или пламягасители, мы ведь в России, нам пох на экологию. Прим. Переводчика) и прямоточные глушители.Абзац пропущен из-за не актуальности.

Выпускной коллектор лучше всего делать равнодлинным и как можно короче, это улучшит отклик на педаль газа, но изготовить такой коллектор достаточно сложно.

Вот упрощенный пример того как выхлоп большего диаметра влияет на турбомоторы:

Скажем, у вас турбо работает при соотношении давления (так называемый коэффициент расширения) 1,8:1. И у вас есть выхлоп малого диаметра за турбиной, который создает 10 psig противодавления. (1 psig = 6894,757 Па). Противодавление которое ощутит двигатель перед турбиной будет:(14.5 +10)*1.8 = 44.1 psia = 29.6 psig

Здесь турбина добавила 19,6 psig давления к общему значению.

Теперь вы установили правильный по размеру выхлоп создающий низкое противодавление. Та же турбина, то же давление и все остальное, но противодавление 3psig. В этом случае двигатель ощущает лишь 17 psig противодавления. И турбина добавляет только 14psig. Это на 5,6 psig меньше чем в предыдущем случае.В этом примере вы увидели как снизилось противодавление на 12,6 psig, когда была поставлена правильная выхлопная труба. Это снижение противодавления и есть то откуда двигатель берет свою мощь.Вот почему выхлоп большего диаметра делает разницу такой большой между одинаковыми турбо машинами — турбина связана с противодавление через коэффициент расширения.По этой же причине большие турбины выдают больше мощности при том же уровне противодавлние — они используют меньший коэффициент расширения.

Как вы могли заметить, негативный эффект от использования слишком узкого выхлопа (2,5 дюйма для 350 лошадей) будет очень зависеть от подгонки. При одинаковом уровне мощности маленькая турбина будет более чувствительная к противодавлению чем большая.

Как и прежде инфа не проверена лично мной. Использование материала данной статьи на свой страх и риск, переводчит ответственности не несет.

ссылка на оригинал

www.tercelreference.com/t…turbo_exhaust_theory.html

www.drive2.ru

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453