Спортивные ''прямотоки''

Спортивные ''прямотоки''

Спортивный прямоточный глушитель - НЕИЗМЕННЫЙ атрибут тюнинга, одинаково часто встречающийся и на серьезно заряженных машинах, и на экземплярах с цветными брызговиками и светящимися форсунками омывателя. А какой эффект дает рычащий выпуск на самом деле? Чтобы выяснить это, мы провели инструментальные ИСПЫТАНИЯ нескольких популярных спортивных глушителей.

Сначала - немного теории.
Для чего предназначена и как работает система выпуска? Вопрос этот кажется элементарным только на первый взгляд. Начнем с того, что система выпуска отработанных газов выполняет несколько задач одновременно. Первая и самая простая - отвод выхлопных газов за пределы кузова автомобиля.

Вторая задача выпуска - обеспечение наилучшего наполнения цилиндров топливовоздушной смесью. В современных моторах фазы впуска и выпуска заметно перекрываются и в момент, когда открыты оба клапана, важно создать за выпускным клапаном разрежение, благодаря которому отработанные газы будут активнее покидать цилиндр, освобождая место для свежей порции смеси. Чтобы этого добиться, используют инерцию и неравномерность истечения выхлопных газов из двигателя. Дело в том, что после закрытия выпускного клапана, в коллекторе образуется зона понижено го давления, двигающаяся по трубе со скоростью звука. Если создать на пути этой волны препятствие, она отразится и, при правильном расчете соотношения между оборотами двигателя и расстоянием до этого препятствия, окажется у выпускного клапана в момент, когда он будет снова открыт. Для автомобильного двигателя это расстояние оказывается очень большим, поэтому фронт разрежения от одного цилиндра возвращают к двигателю в момент открытия клапана другого. Этот процесс организуется с помощью выпускного коллектора с трубами равной длины, а препятствием для волны служит соединение этих труб в одну. Замер шума в ближнем поле: микрофон установлен на расстоянии 25 см от среза выхлопной трубы

ОТКУДА РЕВ?
В штатной системе выпуска низкочастотную составляющую шума в основном глушит резонатор, но и на долю глушителя, главная задача которого - пригасить высокочастотный сигнал, "низов" тоже хватает. А в прямоточном глушителе набивка из минеральной ваты способна эффективно тушить только высокочастотные составляющие звука, поэтому низкочастотный шум попросту "пролетает" по прямой трубе практически без помех. Именно из-за этого голос "прямотоков" получается низким. Недаром говорят, что спортивный глушитель "басит", "бубнит" или "рычит". Особенно явно это чувствуется в салоне, куда высокочастотные составляющие проникают хуже низкочастотных. И все бы ничего, если бы не одно но... У салона, как замкнутого объема, да и у панелей кузова неизбежно имеются собственные резонансные частоты. Звук выхлопа имеет в своем спектре ярковыра-женные максимумы, их еще называют гармониками, частота которых кратна оборотам двигателя. Как только частота гармоники становится близкой к собственной частоте кузова, шум резко усиливается, а в его спектральной характеристике появляется ярковыра-женный максимум. Как оказалось, у ВАЗ-2112 в "проблемной" для прямоточного глушителя области оказались две мощные гармоники, из-за которых шум в салоне резко увеличивается в районе 2500-2800 об/мин и 4200-4500 об/мин. Если провести на этих режимах спектральный анализ, легко увидеть в диапазоне 60-400 Гц пару пиковых частот, которые оказываются кратны этим оборотам.

Очевидно, при разработке стандартного глушителя на "десятку" инженеры ВАЗа смогли максимально "задавить" эти гармоники за счет отражений звуковых волн внутри глушителя, а тюнинговые "прямотоки" пропускают их без особых помех.

Наконец, третьей задачей выпускной системы является собственно глушение шума. Ни простая труба, ни настроенный выпускной коллектор справиться с ней не в состоянии - требуется глушитель. Правда, на гоночных автомобилях встречаются системы, по сути, без глушителей, но, как правило, только на турбированных моторах, где турбина, "перемалывая" поток выхлопных газов, сама снижает его энергию и сглаживает колебания.

Итак, чтобы снизить шум, требуется глушитель. Они бывают нескольких типов. Первый тип - резонатор, состоящий обычно из перфорированной трубы и окружающей ее камеры. За счет резонанса, возникающего в камере, такой глушитель эффективно гасит звук определенной частоты. Как правило, современные резонаторы имеют несколько камер различного размера и при скромных габаритных размерах неплохо гасят низкочастотные шумы. Стандартный оконечный глушитель обычно представляет собой лабиринт из перегородок, при отражении от которых часть энергии газа переходит в тепло, а звук затихает. Кроме того, за счет установки внутри глушителя перфорированных труб, в нем также как в резонаторе применяется эффект подавления звука определенных частот.

Прямоточный глушитель во многом похож по конструкции на резонатор. Отличие лишь в том, что между корпусом и трубой с отверстиями у него проложен звукопоглощающий материал. Как правило, это базальтовая вата, состоящая из длинных минеральных волокон. Чтобы волокна не выдувались потоком газа наружу, между трубой и ватой размещают заградительный барьер из очень мелкой сетки или специальной проволоки. И все равно, ресурс прямоточного глушителя определяется не коррозией металлического корпуса, а сроком удержания волокон, по истечении которого глушитель начинает звенеть, как пустое ведро. Звучание прямоточного глушителя задается его размерами, количеством и материалом набивки, а также диаметром и числом отверстий в трубе. Но как не настраивай "прямоток", общая тенденция остается. Вата хорошо поглощает высокие частоты, а с низкими справляется плохо. Зато прямоточный глушитель оказывает наименьшее сопротивление выхлопным газам.

Среди владельцев вазовских машин распространено мнение, что стандартная система выпуска сильно "душит" мотор. Особенно 16-клапанный, ведь выпуск на нем такой же, как и на менее мощном "восьмиклапаннике". Поэтому, установка прямоточного глушителя с заметно меньшим сопротивлением выходу отработанных газов - сильный козырь в светофорных гонках.