81 replies to this topic

[Subsonic]

Отдавна се каня да публикувам тази тема, за да споделя с вас малко интересна теория за гърнетата, тъй като знам че изпускаталената система, и в частност задната й часто, която включва "резонаторите" и гърнетата, често е обект на тунинг и доработки.

Гърнетата са заглушители на издавания от двигателя звук и като такива представляват един вид акустични филтри. В Wikipedia има интересна информация отностно акустичните филтри. http://en.wikibooks...._Implementation

Който има интерес може да почете.

Основно заглушителите биват два вида - абсорбтивни и рефлективни.

Абсорбтивните работят чрез абсорбция, или поглъщане на звука. Техен представител е т.нар. "резонатор" или . т. нар. проходно гърне. Слагам го в кавички защото терминът "резонатор" е неправилно наложен.
Той поглъща основно по-високите честоти, като влиянието му върху по-ниските е по-малко. Заглушаването зависи от площта, колкото по-голяма, толкова по-силно заглушава, а честотния диапазон зависи от дължината - колкото по-дълго е проходното гърне, толкова по-надолу в честотния диапазон работи.



(Очаквайте продължение)

[Subsonic]

Рефлективните гърнета -

работят на принципа на отражението. В даден диапазон, те отразяват обратно звуковите вълни в противофаза към двигателя, като се получава т. нар. деструктивна интерференция. Това са т. нар. камерни гърнета или гърнета с бленди. Те имат по-висок коефициент на заглушаване от проходните гърнета, но оказват и по-голямо съпротивление на газовете в изпускателната система отколкото проходните гърнета.

Често такива гърнета могат да имат затихване от порядъка на 40-50дБ в работния диапазон, докато при проходните гърнета тези цифри, в зависимост от диаметъра на гърнето, се движат между 10 и 15дб в работния диапазон. На практика обаче затихването е по-малко, защото стените на гърнето и на тръбите на са идеално твърди, т.е. част от погълнатата или отразената енергия се излъчва като звук от самото гърне или тръба, особено ако е направено от тънка ламарина.

Като правило от практиката, не е добре да се слагат две камерни гърнета едно след друго.защото има възможност да се получи твърде много резонансен шум.

Най-добре е да се редуват - проходно гърне, последвано от камерно гърне. Друга възможна конфигурация е - камерно гърне, последвано от проходно гърне.
В първи случай се повишава ефективността на камерното гърне, защото преминавайки през проходното горещите газове отчасти се охлаждат и намаляват скоростта си. Във втори случай се подобрява работата на проходното гърне, защото преминалите през камерното гърне газове са значително по-студени (скоростта на звука е по-ниска и физическите размери на проходното гърне могат да бъдат по-малки за същия резултат).

Има и комбинирани заглушители, които съчетават и работят и на двата принципа - отражение и поглъщане.

[Subsonic]

Друг вид, акустични филтри, които могат да моделират звука са т. нар. 1/4 вълнови реознатори.



Това са глухи разклонения, чиято дължина е кратна на 4 на дължината на вълната която искаме да подтиснем - 1/4, 3/4, 5/4 и т.н.

Те са с много голям инкремент на затихване, но работят в много тесни граници - ефективните честоти са f, 3f, 5f.

Често се ползват за премахване на досадно бучене в даден честотен диапазон.

Когато имаме 4-2-1 генерация, или 6-2-1 (8-2-1), двойната част на генерацията също може да се приеме като вид четвъртвълнов резонатор.

[Subsonic]

В следващите няколко поста ще споделя няколко ПДФ файла с интересни анализи на различни видове гърнета - в зависимост от вида, диаметъра, дължината, броя на камерите и т.н.

Важно при проектиране на изпускателната система е да се знае какво трябва да се постигне, а не просто да се стреля в тъмното.

Обикновено двигателите произвеждат между 110 и 120 дБ шум без заглушители при работа без товар, и между 120 и 130 дб при работа под товар. Това трябва да се вземе предвид при проектирането на заглушителите, както и крайния резултат който искаме да постигнем като затихване + 10-15% аванс, тъй като практиката винаги се различава от теорията. Ако искаме на празен ход моторът да мърка с не повече от 80 дб, значи трябва да ползваме заглушители, които да отнемат 30дБ, но по възможност без да създават прекалено голямо съпротивление, защото то понижава ефективността на работа на мотора и вдига разхода.

Важно е какъв е двигателя - бензинов или дизелов, с турбо или без турбо, каква е температурата на изгорелите газове и т.н.
Дизелите успяват да "извлекат" повече механична енергия от топлинната, и съответно изгорелите газове са по-студени, имат различно съдържание на хим елементи и т.н.(повече NOx).
Турбината, освен всичко, има заглушаващ ефект върху шума от двигателя и моторите с турбо на пътя на изгорелите газове имат нужда от по-слабо затихване в сравнение с атМосферните си събратя, но и Т на газовете е по-висока, особено под товар.
Основна разлика между бензин и дизел е и това, че дизелите винаги дишат с "пълни гърди", т.е. нямат дросел, докато бензиновите им събратя произвеждат много различен обем изгорели газове, в зависимост от това колко е отворен дроселът.

[Subsonic]

В поместения по-долу файл има анализ и диаграми на затихване, според вида заглушител, на повече от 80 различни заглушители от няколко основни вида.

Ценното тук е, че човек може да види как примерно диаметъра, дължината и формата на заглушителя влияе върху работата му.

Освен това теортичните изчисления са насложени върху практически измервания.

Attached Files

•  1952-10-6_Report_1192_Theoretical_and_Experimental_Investigation_of_Mufflers.pdf   3.46MB   112 downloads

[Subsonic]

Това пък е изследване специално върху абсорбтивните гърнета и влиянието на пълнежа върху затихването.

На страница 3 са дадени диаграмите на затихване на един и същи "резонатор" - празен и с различна плътност на пълнежа.

Attached Files

•  wave_absorption_mufflers.pdf   197.71K   45 downloads

[Subsonic]

Това ПДФ-че дава изобилие обща информация, както и обяснява какво е EFR, CFR (engine firing rate, cylinder firing rate) и какво е влиянието им върху доминиращите "проблемни" честоти, които трябва да бъдат третирани.

Attached Files

•  engine_exhaust_sound_control_barrier_wall.pdf   1.76MB   39 downloads

[Subsonic]

А тук има една много интересна статия, в която са обследвани десетки заглушителя според конструкция - проходни, камерни с две и 3 камери и т.н., като са сравнени по пропускливост (CFM - cubic feet per minute), средно ниво на затихване и т.н. като по-надолу в статията са поместени и звукови семпли на различните гърнета, т.е. могат да бъдат чути как звучат всяко от тях.

http://autospeed.com...tml?&A=0383&P=1

На сайта на Dynomax, също имат публикувани извервания на пропускливост и звукови семпли на няколко предлагани от тях вида гърнета.

http://www.dynomax.c...dsofdynomax.php

Интересното тук е че моделът Super Turbo, който reverse-flow(рефлективно гърне), е най-тих, но и сравнително рестриктивен - почти три пъти повече от Ultra Flo гърнетата, според публикуваните данни.

[Subsonic]

В резултат на толкова многo четене, реших да си сменя средното гърне.

Гърнето не е оригиналното, за съжаление, а е блед заместител, произведен от виден български производител. ПРоблемът е, че този производител не е спазил не само формата, което е по-малкото зло, но и вида гърне.

Оригиналното гърне е проходно, макар и входът да е страничен, а изходът централен.

 Aspo.jpeg   23.02K   83 downloads

Заменката е камерно гърне.

Това стана ясно един ден след като се бях завирал под колата и забелязах че точно по средата, гърнето има една по-тъмна ивица, вероятно където е преградата. Съмненията ми се потвърдиха след демонтажа - две тръби по 17см, при обща дължина на гърнето под 30см. Освен това на няколко см след края на тръбата има преграда. Вероятно преградите са 2, т.е. имаме 3-камерно гърне.

 Photo0328.jpg   92.85K   109 downloads  Photo0329.jpg   89.67K   91 downloads  Photo0330.jpg   66.43K   93 downloads  Photo0336.jpg   74.56K   82 downloads

Въпросът е за какъв дявол са сложени 2 камерни гърнета едно след друго, защото задното гърне също е камерно или комбинирано камерно-резонаторно.

Тъй като ми се намираше подръка "резонатор" със сходни размери (30см х 15см х 9см овално), прецених че ще рискувам и ще сменя камерното средно гърне, с проходно.

На няколко места ме разубеждаваха - колата щяла да стане шумна, какво съм си мислел, то било смятано, не можело да монтират резонатора, щото входа и изхода му били център-център, пък средното гърне е дясно-център и т.н.

Все пак накрая намерих място, на което отрязаха средното камерно гърне и ми монтираха проходното което имах от предишни експерименти.

Резултат: колата не е по-шумна от преди (или поне не осезаемо), но вероятно генерацията е по-близо до фабричните параметри и съпротивлението е с около 30% по-ниско. Дори бих казал че в дадени диапазони е по-тиха защото комбинацията проходно и камерно гърне се допълва по-добре, отколкото двете камерни гърнета.

Характерният импеданс на системата е по-постоянен в различните диапазони на работа.

[mbthepower]

И ти си от групата от не човеците , евала евала евала
Ти не знаеше ли?

Edited by Liloff, 12 April 2012 - 23:18 .

[Lambo_Rambo]

Браво, поредната интересна информация от Subsonic. Още не съм разгледал пдф файловете, но след малко ги започвам. За изпускателните системи и шума от моя не малък опит мога много смело да заявя един извод, до който съм достигнал по скоро в следствие от практически опит отколкото теоретични познания, и той е че шума на колата зависи в голяма степен (да не кажа само и единствено) от крайното гърне. Карал съм на права тръба само със крайно гърне, но беше заводското, и колата не беше по-шумна отколкото преди да и махна средното гърне. А в момента колата ми е с шумните гърнета (просто заводското изгни, а имах само такова под ръка и реших да го сложа), със резонатор по средата. Преди да сложа резонатора звука не беше осезаемо по-силен, но със сигурност имаше едни дразнещи нотки във високите честоти които след слагането му изчезнаха, без да се намаля самата сила на звука.

Понеже в близкия 1 месец се очертава да започна със изпускателната система на V8цата, би ли ми дал някакви насоки? До колкото ми е известно при този двигател двете тръби се събират в една и продължават като 1 тръба накрая, като гърнетата им са доста обемни. Тръбите които тръгват от колекторите са фи50, по нататък като се съединят не знам колко стават. Иска ми се да се чува ясно и може би силно характерния V8 звук, и все пак да не ме спрат от движение.. Като цяло звука на съвременните атмосферни V8 AMG-та ми е идеала за звук от кола.

Има едни гърнета, които не знам как се казват като тип, представляват обикновено гърне, но малко преди входа му има едно разклонение което е затапено. Чувал съм коли оборудвани само с такива гърнета и звука е уникално чист, умерено силен и без каквито и да било дразнещи нотки.. Та ако си запознат с тях би ли споделил какво представлява това глухо разклонение и има ли нещо високотехнологично в цялата работа, или е възможно да се изработи подобие в български условия?

[Subsonic]

AMG изпълненията на w140 с V8 мотори са само с катализатор и крайно гърне.
Номерът на крайното гърне се различава от стандартното, но средно гърне няма.

Аз ти предлагам за твоя проект двойна генерация с байпас по средата и крайно камерно гърне. Ако ти е твърде тихо може да замениш камерното гърне с резонатор (резонатори, в зависимост от това дали искаш да има 2 извода или един).

[Lambo_Rambo]

Какво имаш предвид под байпас? Да направя връзка между двете тръби ли? По принцип съм си мислил за някаква H или X връзка , ще е хубаво да има за да се сложи там сондата при настройките, обаче пък хич не ми се иска да има такава връзка защото това ще означава при всяка нужда от бутане там (по механизма на скоростния лост, смяна на скоростите, чупене на скоростите, смяна на съединител, на масло, счупен кардан, каре, висящ лагер и така нататък) да трябва да се сваля или поне разкача изпускателната система.. То и при заводската генерация е що-годе така, което не ми харесва много много..

Моята идея е или с 2 тръби по 2 проходни гърнета на всяка, или по 1 проходно и едно крайно. Но сега като казваш това за AMG двигателите се замислям дали няма да мина само с 2 крайни, тъй като е ясно че катализаторите грам не заглушават. Всъщност то май няма AMG изпълниения с V8 на W140, само за Е50 AMG се сещам аз за AMG изпълнение на M119

[kdl]

Катализаторите всъщност заглушават доста!

[Subsonic]

Имах предвид АМГ китове, неточно се изразих.
Гледах го в ЕПЦ-то - wdb140.050
47 e задно гърне АМГ - B66020830
44 е нормална генерация - A1404904121

 w140 exhuast system v8.gif   48.17K   38 downloads

Без Н-пайп ще звучи по-агресивно, но и ще е по-неефективна системата. Можеш да сложиш бай-паса след кутията. Хубаво е да на средата на дължината от колектора до задното гърне.