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Il sistema di scarico è stato progettato per ridurre l'inquinamento delle onde sonore e controllare il tasso di emissioni del motore a combustione interna (ICE). Ci sono molte ricerche e sviluppi effettuati nel termine per aumentare le prestazioni del motore in ogni momento, compresi noi. Sebbene il sistema di scarico richiedesse progetti complessi per ogni diversa applicazione, i fondamentali non cambiano mai: assorbire i gas combusti dalla valvola di scarico, rilasciarli nell'atmosfera per garantire che il ciclo di combustione funzioni correttamente. La variabile chiave che cambia a seconda delle applicazioni sono la lunghezza del tubo, il diametro, il raggio delle curve, il volume del silenziatore e il design del deflettore interno che influiscono sulle prestazioni.
La scelta dello scarico giusto può essere fonte di confusione e richiedere molto tempo. Sebbene la maggior parte degli utenti scelga un sistema di scarico basato solo sul suono e sull'aspetto, è importante notare che per ottenere le prestazioni ottimali, la giusta dimensione del tubo deve essere adattata alla combinazione del motore e, soprattutto, alla gamma di giri della potenza specifica . Pertanto, se ti piacciono le prestazioni, noi, Max Racing Exhaust sono qui per fornirti una soluzione di comprensione fondamentale dello scarico e le scelte giuste per abbinare il prossimo sistema di scarico del tuo veicolo.
Per prestazioni ottimali, la configurazione del sistema di scarico deve essere adattata al sistema di induzione dei motori, alle dimensioni dei cilindri e alla fasatura dell'albero a camme. Questi componenti dovrebbero essere messi a punto insieme come un sistema integrato per le migliori prestazioni di picco all'interno di un intervallo di giri specifico. Se un componente viene modificato, è necessario restituire l'intero gruppo di componenti per bilanciare le massime prestazioni.
Un sistema di scarico ottimizzato raggiunge un equilibrio di pressione tra i tratti di aspirazione e di scarico del motore entro un determinato intervallo di giri. Esempio per il corridore di strada, se si desidera una coppia ottimizzata nella gamma media e bassa (2,500-4,500 rpm) per un'eccellente accelerazione e una crociera in autostrada insieme alla potenza decente sulla parte superiore. Tuttavia, ogni progetto di tubo è un compromesso. Ad esempio, se un tubo è progettato per la sola coppia di fine corsa, cederà la potenza massima e viceversa. nel frattempo, per corridoriI motori ad alta potenza di grande cilindrata spesso progettano un tubo per la potenza di fascia alta e abbassano la coppia di fascia bassa, quindi il veicolo partirà più facilmente, con conseguente accelerazione più rapida. Un sistema di scarico è efficace solo in un intervallo ristretto dell'intera fascia di giri del motore, quindi è necessario stabilire le priorità e scendere a compromessi per ottenere le caratteristiche prestazionali desiderate. I componenti principali del sistema di scarico includono un collettore / collettore di scarico, convertitore catalitico, risonatore di scarico e silenziatore di scarico. Il diametro, la lunghezza e la configurazione complessiva del progetto di questi componenti avranno un impatto importante sul motore.
Diametro tubo di scarico
Il diametro del tubo è una delle parti critiche per ottimizzare le prestazioni del veicolo perché il diametro di esso determina la quantità di volume attraverso il quale scorre, il che ha un effetto importante sulla velocità dei gas di scarico. Insieme, la cilindrata del motore, il rapporto di compressione, il diametro della valvola, le specifiche dell'albero a camme e la fascia di giri determinano il diametro ottimale. La contropressione allo scarico aumenterà se il diametro del tubo è troppo piccolo. La contropressione è la resistenza al flusso creata nel sistema di scarico. Una contropressione elevata aumenta le perdite di pompaggio del motore, con conseguente aumento della pressione sul pistone durante il ciclo di scarico.
Inoltre, l'elevata contropressione riduce il flusso di scarico a bassa quota durante il periodo di "scarico". Lo spurgo è il fenomeno di espansione dei gas di scarico che aiuta ad espellere i residui della combustione dal cilindro e inizia quando la valvola di scarico si apre. Lo spurgo si riferisce all'efficienza con cui i residui della combustione vengono espulsi dal cilindro espandendo i gas di scarico. Lo spurgo inizia quando la valvola di scarico si apre e termina quando la pressione della bombola e la pressione del sistema di scarico sono equalizzate. L'utilizzo dello scarico per aiutare a rimuovere i gas di scarico riduce le perdite di pompaggio del motore perché meno sollecitazioni fisiche sono poste sul pistone durante il ciclo di scarico. La situazione ideale è avere un equilibrio tra contropressione e velocità dei gas di scarico. Un diametro del tubo eccessivamente grande diminuirà la contropressione ma diminuirà anche la velocità, con il risultato di una scarsa coppia sul fondo.
Lunghezza del tubo di scarico
La lunghezza del tubo è determinata dall'applicazione del motore (turismo, strada calda, corsa, ecc.) E dalla gamma di giri. La lunghezza del tubo regola l'inerzia e la sintonizzazione delle onde, che stabiliscono l'effetto che lo scavenging ha sulla produzione di energia. Lo scavenging utilizza una colonna di gas di scarico in rapido movimento (scavenging per inerzia) o un impulso di energia supersonica (eliminazione delle onde) per aiutare a pulire i residui di combustione dal cilindro. Anche l'inerzia e la rimozione delle onde possono aiutare la carica di aspirazione nel cilindro. Durante il funzionamento del motore, si creano onde positive e negative nel sistema di scarico e viaggiano avanti e indietro per tutta la lunghezza del tubo. Se la lunghezza del tubo è ottimizzata, l'onda negativa verrà temporizzata per arrivare alla valvola di scarico durante il periodo di sovrapposizione della valvola. Un'onda negativa opportunamente temporizzata ridurrà la pressione sulla valvola e aiuterà a eliminare i gas di combustione dalla camera. La fascia di giri più importante del motore deve essere identificata in modo che la lunghezza del tubo possa essere abbinata al numero di giri corretto perché le onde di pressione possono essere temporizzate solo per aiutare lo scarico dei gas di scarico su un intervallo di giri ridotto. Una lunghezza del tubo più lunga ottimizza la potenza a bassi regimi, mentre una lunghezza più corta migliora le prestazioni di fascia alta.
The Exhaust Muffler
Un sistema di scarico deve avere un volume sufficiente del silenziatore per mantenere bassa la contropressione ad alti regimi. La cilindrata del motore, il rapporto di compressione, il numero di giri e la potenza sono tutti fattori che determinano un adeguato volume del silenziatore. In genere, il volume del silenziatore dovrebbe essere all'incirca 10 volte il volume del cilindro per ottenere un'adeguata potenza ad alto numero di giri. Ma tieni presente che all'aumentare della potenza, aumenta anche il volume dei gas di scarico. Con l'aumento del volume del gas di scarico, anche il flusso d'aria del silenziatore e il volume devono essere aumentati. Ciò significa che un motore 96ci che produce potenza 100 genera più gas di scarico di un motore simile che produce solo potenza 90 e richiede una maggiore capacità del silenziatore per una potenza ottimizzata di fascia alta. Sfortunatamente, i grandi silenziatori non sono esteticamente gradevoli sul motore V8, quindi è difficile progettare un sistema di scarico per motori di grande cilindrata che soddisfi sia l'estetica che le prestazioni.
I sistemi di scarico due a uno utilizzano due marmitte di scarico, offrendo il potenziale per un maggiore volume della marmitta. Tali disegni sono di solito regolabili tramite modifiche dei diaframmi interni. Aumentando il numero e / o la dimensione dei fori in un diaframma o accorcia i deflettori si riduce la contropressione e si può aiutare a potenziare la potenza. Eppure, ricorda che un flusso crescente troppo può uccidere la coppia di fascia bassa. Inoltre, un sistema 2-in-1 regolabile offre un grande vantaggio rispetto a un sistema di raccolta non sintonizzabile, specialmente se la capacità del motore è elevata.
Conclusioni
Sebbene la maggior parte dei guidatori acquistino un sistema di scarico basato su un suono e su sguardi che attirano l'attenzione, ricordate che per ottenere prestazioni ottimali, il diametro del tubo, la lunghezza e il design sono fondamentali. Considerare il sistema di scarico un componente motore integrale che dovrebbe essere regolato sul sistema di spostamento del motore, camma e induzione. Il diametro del tubo di scarico è normalmente il fattore più importante per la progettazione del sistema di scarico in quanto imposta la curva di coppia. Il diametro maggiore migliora la potenza della fascia superiore a scapito della coppia di fascia bassa. La modifica della lunghezza del tubo sposta la curva di coppia verso l'alto o verso il basso della banda dei giri / min. Una lunghezza più corta generalmente migliora la potenza massima, mentre un tubo più lungo aumenta la coppia di fascia bassa. I tubi rettilinei generalmente migliorano la potenza al di sopra dei giri al minuto 4,000, ma riducono la risposta dell'acceleratore nei range di giri inferiori. Infine, se viene modificato un componente chiave o una specifica come spostamento, camma, tratto di induzione o camera di combustione, il motore potrebbe richiedere un diverso design del tubo e dovrebbe essere restituito per le migliori prestazioni.