Czy ktoś kiedyś porównał organizm człowieka do samochodu?
My jako ludzie posiadamy:
- klakson,
- układy jezdne ,
- układ zasilania - paliwowy (niektóre osoby mają bardziej rozwinięty układ zasilania - tankowania - można powiedzieć hybrydowy -chodzą na różnych paliwach )
- układ dolotu powietrza,
- filtry powietrza
- filtry oleju
- układ wydechowy
- i wiele innych układów.
Możemy też modyfikować nasz organizm, czy to w kierunku sportowym czy pod offroad.
Ale wróćmy do samochodów.
Dzisiaj chciałem coś powiedzieć o układzie wydechowym.
Za początek układu wydechowego ogólnie przyjmuje się kolektor wydechowy.
Nie jest to do końca zgodne z systemem działania silnika, gdyż pierwszym elementem na drodze spalin są zawory wylotowe odpowiedzialne za szybkie opróżnianie komory spalania. Ale to już taka akademicka dyskusja.
Tak czy inaczej spaliny wydobywając się z silnika posiadają:
- dużą prędkość,
- wysoka temperaturę
- posiadają pewną określoną częstotliwość charakterystyczną dla prędkości pracy silnika.
Najlepiej słychać to w silnikach typu boxer. W silnikach rzędowych czy widlastych pulsowanie już nie jest tak słyszalne.
Osoby które pamiętają Alfa Romeo 33 doskonale wiedzą o czym mówię. Ale i nowe konstrukcje posiadają tak specyficzny odgłos pracy silnika ( np. Subaru Impreza )
Tak jak wspomniałem spaliny posiadają trzy parametry podstawowe:
- prędkość
- temperaturę
- częstotliwość.
Czyli aby dźwięk dochodzący z samochodów nie ogłuszał nas a jednocześnie brzmiał odpowiednio sportowo musimy użyć odpowiednich środków.
Zacznijmy od prędkości spalin.
W tym wypadku sprawa wydaje się być prosta.
Wystarczy zwiększyć (odpowiednio dobrać) średnicę kolektora wylotowego oraz pierwszego członu rury wydechowej (sumatora) i już prędkość nam się zmniejszy .
Wszystko się zgadza ale nie możemy doprowadzić do całkowitego zmniejszenia prędkości gdyż ona jest nam jeszcze potrzebna w późniejszym czasie.
W tej pierwszej sekcji musimy również pamiętać o tym iż występuje tu wysoka temperatura.
Czyli nie dość że musimy zmniejszyć szybkość spalin, to jeszcze tak musimy dobrać materiał z którego wykonany jest kolektor wylotowy aby wytrzymywał wysoką temperaturę oraz wielokrotne zmiany temperatur tzw. szoki termiczne.
Najczęściej w produkcji wielkoseryjnej stosuje się kolektory żeliwne. Jako produkt powtarzalny i wielkoseryjny, użycie takiego materiału jest najbardziej racjonalne. Odlewnie żeliwa w sposób masowy produkują tego typu elementy. Minusem tego rozwiązania jest dosyć duży ciężar takiego elementu, ale przy masowej motoryzacji to nie ma znaczenia.
Innym rozwiązaniem, często spotykanym w sporcie motorowym jest używanie dedykowanych wydechów wykonanych że stali szlachetnych, nierdzewnych i wysokotemperaturowych.
Takie rozwiązanie ma oprócz względów estetycznych także wiele innych zalet:
- Można dowolnie kształtować przepływ spalin.
- Można utrzymywać wysoką temperaturę spalin nawet przy stosunkowo krótkim czasie pracy silnika - niska masa powoduje iż kolektor ma małą pojemność cieplną.
- Można znacznie obniżyć masę całkowitą układu wydechowego.
Dowolnym kształtowaniem przepływu spalin możemy też częściowo redukować pulsowanie dźwięku całego układu.
Utrzymywanie wysokiej temperatury często uzyskuje się poprzez używanie specjalnych bandaży wysokotempraturowych, którymi owija się rury kolektora wydechowego. Otrzymanie i utrzymanie wysokiej temperatury ma pozytywny wpływ na pracę katalizatora o którym napiszemy w kolejnej części artykułu.
Obniżenie masy całkowitej układu wylotowego (wydechowego) ma wpływ na ogólne parametry samochodu jak przyspieszenie ( dynamikę ) pojazdu, jego spalanie a także stosunek mocy do masy a jak wiecie doskonale, ten parametr jest jednym z parametrów charakteryzujących samochody sportowe.
Koniec cz. 1