Как выбрать прямоточный выхлоп
Содержание:
- Какое наказание предусмотрено за громкий глушитель?
- Что такое прямоточный глушитель
- Каких эффектов ожидать от прямоточного глушителя
- Как сделать прямоток тише
- Мощность и прямоток, три разных мнения
- Примечания
- Как сделать прямоточный глушитель своими руками
- Резонатор – в чем разница с основным глушителем
- Зачем нужен прямоток и почему иногда его необходимо приглушить
- Область применения
- Зачем вообще устанавливать прямоток?
- Виды современных прямотоков
- Как сделать выхлоп тише? Несколько проверенных способов
- Прямоточная выхлопная система
- Двухтактный и четырехтактный скутер
- Прямоточные воздушно-реактивные двигатели
- Гиперзвуковой ПВРД
- О прямотоке или ПГ
Какое наказание предусмотрено за громкий глушитель?
Автолюбители могут задаваться вопросом о том, почему вообще выписывают штраф за громкую выхлопную систему. Ответ совершенно очевиден – громкие звуки редко бывают приятными. Взрослый человек может проснуться среди ночи, если под окнами пронесется гонщик с дырявым или спортивным глушителем, а ребенок – испугаться днем на улице, когда водитель тюнингованного ТС внезапно нажмет на газ. Постоянно страдают от безответственных автомобилистов соседи, которым волей-неволей приходится замечать, когда приезжает и уезжает авто с не соответствующим стандарту глушителем.
Наиболее часто в отношении нарушителей покоя применяется статья 12.5 Кодекса об административных правонарушениях, часть 1. В этом случае громкий глушитель (прямоточный или заводской с дефектом) трактуется представителем Госавтоинспекции как неисправность, за наличие которой автомобилиста ждет штраф 500 рублей или предупреждение.
Описанное нарушение фигурирует и в Правилах дорожного движения – разделе 7, пункте 18, согласно которому громкий звук от спортивной выхлопной системы можно считать изменением конструкции ТС.
ПДД также отсылают нас к “Основным положениям по допуску ТС к эксплуатации” и списку неисправностей, при которых передвигаться на транспортном средстве – запрещено. Часть 6 содержит пункт №3, который как раз и посвящен прогоревшим или сломанным глушителям – “неисправность системы выпуска отработанных газов”. Ранее в этом документе содержался еще один пункт, посвященный уровню шума, однако сейчас он исключен.
Представитель ГИБДД может выписать водителю громкого ТС и штраф по статье 8.23 КоАП. Тогда он получит предупреждение или заплатит в бюджет 500 рублей. Штрафы по обеим статьям могут быть погашены в 20-тидневный период со скидкой 50%, по 32.2 КоАП.
Что такое прямоточный глушитель
Многие замечали порой, как с рёвом проносятся по шоссе тюнингованные машины. Что придаёт им дополнительную мощность, басовитый рык и мгновенный разгон? Усовершенствованная выхлопная система, а именно установка прямоточного глушителя. Не стоит недооценивать выхлопную систему, ведь изменяя её конфигурацию, можно «играть» мощностью силового агрегата, не тратясь на сложный и дорогостоящий тюнинг коробки передач или двигателя. Сделать прямоток можно в гараже, имея при себе небольшой набор инструментов, установка его тоже не представляет особых трудностей.
Что такое прямоточный глушитель, чем он отличается от обычного? Это глушитель, у которого удалена в одном из резонаторов так называемая система «лабиринта», за счёт чего отработанные газы выходят прочь стремительнее, чем на глушителе штатном. Установка прямотока более чем оправдана, если на автомобиле тюнингован силовой агрегат
Более мощный двигатель выпускает большее количество выхлопа, поэтому очень важно, чтобы система выпуска не «душила» его
Каких эффектов ожидать от прямоточного глушителя
Покупка полноценной спортивной детали дает такие возможности для автомобиля:
- определенный прирост коэффициента мощности. На его величину могут влиять разные факторы;
- работа мотора будет сопровождаться низким тембром звучания;
- создание стайлинга для вашего авто. Оригинальная насадка для выхлопной трубы придает эстетического внешнего вида. Эффектно смотрится стальной элемент в спортивном исполнении после полировки;
- если установить качественные фирменные комплектующие, можно продлить срок эксплуатации выхлопной системы.
Многие согласятся, что предоставляемыми возможностями прямоточной выхлопной системой, стоит воспользоваться. К тому же автомобилисты все чаще начинают увлекаться такой установкой. Которая вполне может гармонично вписаться в любую марку автомобиля.
Как сделать прямоток тише
Установив прямоток, некоторые автовладельцы разочаровываются в проделанной работе: езда стала крайне некомфортной из-за слишком сильного рёва. Ведь одна из задач глушителя как системы — это гашение шумов, «успокаивая» выхлопные газы. Машина с выхлопом громче 96 ДБ не сможет пройти технический осмотр. К тому же, громче или тише будет реветь авто — на скоростных показателях это не отразится.
Чтобы сделать прямоток тише, применяется несложная конструкция, называемая «флейта». Она представляет собой перфорированную трубку с приваренной шайбой, крепящейся на выходе прямотока и уменьшающей шум.
Флейта на выходе прямотока делает выхлоп тише
Принцип действия флейты для прямотока в том, что при изменении сечения выхлопного канала и выходе отработанных газов через перфорации, разбивается звуковая волна, происходит изменение скорости и давления, громкость снижается на 3–4 ДБ и выхлоп становится тише. Правильное название флейты — сайленсер, и массовые модели китайского производства стоят от 500 рублей. Грамотно вварить сайленсер смогут в автомастерской.
Таким образом, установка прямоточного глушителя — это мера, оправданная для тюнингованного силового агрегата. Она даёт реальный прирост мощности за счёт лучшего выхода отработанных газов, эффективной продувки цилиндров и наполнения их топливовоздушной смесью. Спешить при выборе прямотока не стоит, так как неправильная переделка штатно подогнанной под силовые показатели выхлопной системы может только ухудшить характеристики автомобиля. Изготовление прямоточного глушителя своими руками — творческий процесс, впрочем, как и выбор дорогого и качественного прямотока производства именитой фирмы. При установке прямоточного глушителя на нетюнингованный двигатель тоже нужно быть внимательным — в надежде увеличить мощность можно получить только надоедливый гул.
Мощность и прямоток, три разных мнения
Многие владельцы автомобилей ВАЗ или, к примеру, Митсубиси Лансер 10, Мазда 3, устанавливая на свои транспортные средства прямоточные системы выхлопа преследуют несколько целей, как правило, их две:
- Тюнинговать свой автомобиль;
- Повысить мощность двигателя, мол установка спортивного аналога оставит многих сзади при трогании на светофоре.
Мнение первое – это действительно так. Насчет тюнинга споров нет, этот момент мы упускаем. А вот насчет увеличения мощности существует другое мнение, и оно противоположное.
Мнение второе – спортивный глушитель без глубокого тюнинга двигателя не даст прироста мощности и частично оно совпадает с мнением специалистов.
Третье мнение от профессионалов – ощутимое увеличение мощности двигателя возможно только после существенной его переработки, а прямоточный глушитель, это второстепенная часть вопроса.
Тюнингованный силовой агрегат вырабатывает больше выхлопных газов, а, следовательно, стандартная выхлопная система не будет, особенно на больших оборотах, справляться со своими задачами.
Поэтому необходимо будет увеличивать диаметр всех труб, ставить тюнингованный коллектор, а уже потом прямоточный глушитель.
Как раз на спортивных автомобилях устанавливают не простые двигателя, а требующие к себе особого внимания. И как раз прямоточная система выхлопа вписывается в общую картину тюнингового мотора.
Примечания
- ↑ .
- ↑ Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. Авторы: В. М. Акимов, В. И. Бакулев, Р. И. Курзинер, В. В. Поляков, В. А. Сосунов, С. М. Шляхтенко. Под редакцией С. М. Шляхтенко. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1987
- ↑ Александр Грек. Человек, который купил космодром // Популярная механика. — 2017. — № 11. — С. 54.
- ↑ Андрей Суворов. Ядерный след // Популярная механика. — 2018. — № 5. — С. 88-92.
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.Эта отметка установлена 17 ноября 2011 года. |
Эта статья требует оформления и доводки. В этой статье необходимо:
Если вы желаете оформить данную статью, пожалуйста, отредактируйте данный шаблон в тексте статьи, дописав в него |
Двигатели | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Как сделать прямоточный глушитель своими руками
Чтобы сэкономить средства на покупку заводского прямотока, можно изготовить «глушак» и самостоятельно.
Тем более конструктивно эта процедура довольно-таки проста, но следует иметь в виду несколько нюансов: глушитель должен обязательно быть полностью герметичным и быстро выводить весь объём отработанных газов из системы.
Первый способ
Самая простая технология изготовления прямотока заключается в переделке обычного глушителя.
Можно использовать тот глушитель, который уже стоит на вашем автомобиле или же купить новый.
Главное — чтобы заготовка была целостной и не имела нагара, деформаций или трещинок.
Подготовка инструментов
В этом деле потребуются:
- УШМ (болгарка);
- дрель;
- сварочный аппарат;
- электроды;
- металлические щётки для мытья посуды.
Подготовка материалов
Разумеется, если вы собираетесь переделывать старый глушитель, то прежде всего необходимо его снять с машины и осмотреть.
Если трубы не имеют повреждений, то можно считать их необходимым материалом для изготовления прямотока.
На основе стандартного глушителя можно выполнить прямоточный, без денежных затрат и потерь времени
Работа
После подготовки всех необходимых инструментов и материалов можно приступать к работе:
- Болгаркой выпилить верхнюю часть основного глушителя (то есть потребуется снять кусок обшивки, чтобы получить доступ к внутренностям).
- Далее все перегородки и мелкие трубки нужно удалить из корпуса — вырезать болгаркой.
- После чего внутри корпуса должна остаться всего одна трубка.
- Дрелью необходимо высверлить в трубе на всём её протяжении множество мелких отверстий.
- Пространство внутри основного глушителя нужно проложить металлическими губками для мытья посуды.
- После проведения всех этих процедур вырезанный кусок корпуса необходимо аккуратно приварить обратно.
Прямоточный глушитель готов к установке. Необходимо отметить, что такой способ изготовления позволяет минимизировать траты автовладельца, и в то же время «глушак» создаёт действительно сочный и громкий рёв.
Главное — высверлить в трубе максимальное количество отверстий
Второй способ
Можно пойти и другим путём — например, изготовить прямоток из подручных элементов, без использования обычного глушителя.
Это более сложный способ, так как придётся тщательно подбирать каждый элемент нового глушителя.
Однако если есть возможность достать все трубы и листы металла по доступной цене, то методика себя полностью оправдает.
Необходимые материалы
Лучше всего подойдут листы нержавеющей стали с толщиной стенки 1,5–2,0 мм. Можно воспользоваться и более дешёвым аналогом — например, алюминием.
Работа
В зависимости от наличия материалов, можно сразу же найти или изготовить трубу с отверстиями.
Длина трубы должна не превышать 130 мм, а диаметр отверстий не должен быть более 2,5 мм.
Потребуется найти мастера, который изготовит два фланца по 42 мм для крепления трубы.
После этого необходимо:
- Покрыть трубу с отверстиями огнеупорным материалом — например, базальтовой ватой или асбестом.
- Изготовить корпус глушителя из двух кусков металла.
- Поместить перфорированную трубу внутрь корпуса глушителя и проложить имеющиеся зазоры стекловатой.
После чего можно считать прямоточный глушитель готовым к работе. Способ позволяет создать «глушак» по любым размерам, но изготовитель должен уметь работать с электрооборудованием.
Трубка с отверстиями — это главный элемент прямотока
Резонатор – в чем разница с основным глушителем
Резонатор – по сути тот же самый глушитель, только ставится ближе к двигателю, и воспринимает увеличенную нагрузку. Чем ближе к двигателю находится элемент выхлопной системы, тем выше степень нагрева в этой части выхлопа. Поэтому металл, из которого сделан резонатор, должен обладать высокой прочностью и термостойкостью.
Зачем нужен резонатор на авто? Систему выпуска газов на автомобиле можно сравнить с масляными фильтрами – в принципе, это те же самые фильтры, только в данном случае выхлопная система фильтрует выхлоп от мотора. Резонатор как бы является фильтром грубой очистки, и помимо звука гасит еще искры, летящие от раскаленного выхлопа. Глушитель же является фильтром тонкой очистки – снижает уровень шума до минимума.
Зачем нужен прямоток и почему иногда его необходимо приглушить
Машина с выхлопом громче 96 ДБ не сможет пройти технический осмотр и не пересечёт границу – в Европе правила дорожного движения жёсткие, а полицейские неподкупные. Даже в автоспорте звук ограничивают. Не нравится попытка заглушить шумы от автомобилей только промоутерам Формулы-1. Они даже выступали против нового регламента перехода с восьмицилиндровых моторов на V6, опасаясь за престиж гонок.
При правильной настройке, резонансный выхлоп даёт увеличение крутящего момента на 3–9% у атмосферных, и больше чем 10% – у турбированных моторов. Но в серийных автомобилях повышение показателя наполнения цилиндров рабочей смесью при модернизации менее 2–3%.
Установка прямоточного глушителя на обычных стоковых машинах, нужна только как декоративная опция, для приятного тембра выхлопа. Главный критерий качества работы прямотока на серийной машине – благозвучность и бархатистый шум мотора, а не прирост мощности. Громче или тише будет орать автомобиль — на скоростных и динамических характеристиках это не отразится. В этом случае, когда возникает острая необходимость заглушить прямоток, можно сделать это не задумываясь о последствиях.
Область применения
ПВРД неработоспособен при низких скоростях полёта, тем более — при нулевой скорости. Для достижения начальной скорости, при которой он становится эффективным, аппарат с этим двигателем нуждается во вспомогательном приводе, который может быть обеспечен, например, твердотопливным ракетным ускорителем, или самолётом-носителем (самолетом-разгонщиком), с которого запускается аппарат с ПВРД.
Неэффективность ПВРД на малых скоростях полёта делает его практически неприменимым на пилотируемых самолётах с неядерной двигательной системой, но для беспилотных, в том числе боевых (в частности, крылатых ракет), одноразового применения, летающих в диапазоне скоростей 2 < М < 5, благодаря своей простоте, дешевизне и надёжности, он предпочтителен. Также ПВРД используются на летающих мишенях. Основным конкурентом ПВРД в этой нише является ракетный двигатель.
Ядерный ПВРД
Ядерный ПВРД «Плутон» (США)
Во второй половине 1950-х годов, в эпоху холодной войны, в США и СССР разрабатывались проекты ПВРД с ядерным реактором.
Источником энергии этих ПВРД (в отличие от остальных ВРД) является не химическая реакция горения топлива, а тепло, вырабатываемое ядерным реактором в камере нагрева рабочего тела. Воздух из входного устройства в таком ПВРД проходит через активную зону реактора, охлаждая его, нагревается сам до рабочей температуры (около 3000 К), а затем истекает из сопла со скоростью, сравнимой со скоростями истечения для самых совершенных химических ЖРД
. Возможное назначения летательного аппарата с таким двигателем:
- межконтинентальная крылатая ракета-носитель ядерного заряда;
- одноступенчатый воздушно-космический самолёт.
В обеих странах были созданы компактные малоресурсные ядерные реакторы, которые вписывались в габариты большой ракеты. В США по программам исследований ядерного ПВРД «Pluto» и «Tory» в 1964 году были проведены стендовые огневые испытания ядерного прямоточного двигателя «Tory-IIC» (режим полной мощности 513 МВт в течение пяти минут с тягой 156 кН). Лётные испытания не проводились, программа была закрыта в июле 1964 года. Одна из причин закрытия программы — совершенствование конструкции баллистических ракет с химическими ракетными двигателями, которые вполне обеспечили решение боевых задач без применения схем с сравнительно дорогостоящими ядерными ПВРД.
Тем не менее, ядерный ПВРД перспективен как двигательная система для одноступенчатых воздушно-космических самолётов и скоростной межконтинентальной тяжёлой транспортной авиации. Этому способствует возможность создания ядерного ПВРД, способного работать на дозвуковых и нулевых скоростях полёта в режиме ракетного двигателя, используя бортовые запасы рабочего тела. То есть, например, воздушно-космический самолёт с ядерным ПВРД стартует (в том числе взлетает), подавая в двигатели рабочее тело из бортовых (или подвесных) баков и, уже достигнув скоростей от М = 1, переходит на использование атмосферного воздуха.
В России, по сделанному президентом В. В. Путиным в начале 2018 года заявлению, «состоялся успешный пуск крылатой ракеты с ядерной энергоустановкой».
Зачем вообще устанавливать прямоток?
Каждый мотор вырабатывает определенное количество выхлопных газов в единицу времени. Проектировщики это учитывали, и поэтому выполняли выхлопную систему таким образом, чтобы там справлялась с отводом ненужных остатков.
Когда владельцы начинают дорабатывать двигатель, увеличивая его мощность, нужно также и улучшить выхлопную систему, так как увеличится количество выхлопных газов. Родная система не справится с таким большим объемом, что будет существенно глушить автомобиль. Все новые доработки, в таком случае, будут напрасны.
Именно поэтому, важно, переделывая двигатель, усовершенствовать и выхлоп. Со штатной установки практически ничего не остается
Меняется коллектор, трубы на больший диаметр и глушитель. Благодаря этому, выхлопные газы начнут уходить быстрее, не застаиваясь в цилиндрах, что естественно увеличит мощность. Но придется тогда пожертвовать тихим звуком. Общая мощность двигателя, при установленном прямотоке, увеличивается на 15%.
Далее нужно разобраться, почему же у прямотока такой сильный гул. Как правило, громкое звучание создается из-за постоянно и быстродвижущихся выхлопных газов. Чтобы уменьшить скорость, а, значит, уменьшить звук, используют глушитель. Его функция – уменьшить скорость газов. Глушитель представляет собой определенный лабиринт, проходя который газы существенно снижают свою скорость. Благодаря этому снижается и шум.
По причине того, что в прямотоке используют трубы большего диаметра и глушитель, который не оборудован лабиринтом, скорость выхлопа не снижается, благодаря чему цилиндры полностью очищаются. Но вот шумность увеличивается. Поэтому и появляется низкочастотный звук.
Виды современных прямотоков
Сегодня на российском авторынке можно встретить несколько видов прямоточных глушителей.
При этом ценовой диапазон на эти изделия варьируется от самых бюджетных до элитных, поэтому любому автовладельцу будет по карману покупка прямотока:
-
Самые дешёвые в сегменте — это прямотоки Powerful. Диаметр впускной трубки составляет 48 мм, когда как выходная насадка довольно-таки мощная — 102 мм в диаметре. Доступная цена объясняется простотой конструкции и негромким рёвом. Звуки, издаваемые Powerful, будут не сильно отличаться от шумов, которые производятся обычными глушителями. Однако такой прямоток немного прибавляет двигателю мощности, поэтому может рассматриваться как эффективный элемент выхлопной системы для любого автомобиля.
-
Remus — одна из самых востребованных моделей прямотоков в России. Диаметр входной трубы составляет 45 мм, а выхлопная насадка — 89 мм. Стоит такой глушитель чуть дороже Powerful за счёт более толстых стенок трубы и понижения силы сопротивления при работе мотора.
- Прямоточный глушитель SVR отличается от конструкций бюджетных «глушаков». Труба на впуск имеет диаметр 52 мм, а труба на выхлоп — 54 мм. То есть диаметр всей трубы примерно одинаковый, поэтому SVR может издавать уникальный громкий рёв. К тому же такой глушитель прибавляет до 10% мощности к работе мотора.
- Supersprint относится к классу элитных прямотоков. Он полностью выполнен из нержавеющей стали и издаёт самый громкий рёв. Входная труба имеет диаметр 60 мм, а выхлоп — все 95 мм. Эта модель обладает и отличным качеством — Supersprint будет служить на протяжении долгих лет.
Установленный на авто глушитель с двумя выхлопными трубами увеличивает рёв машины и при этом обеспечивает тишину в салоне
Как сделать выхлоп тише? Несколько проверенных способов
Вопрос, как сделать выхлоп тише будет интересен многим автовладельцам, которые хотят повысить уровень комфорта собственного автомобиля, чтобы во время езды не отвлекаться на посторонние звуки. Не секрет, что глушителем создается определенный уровень шума, однако его можно значительно уменьшить, что невозможно будет недооценить при езде. Для этого выхлопную систему двигателя следует модернизировать. Давайте разберемся, что может в выхлопной трубе вызывать повышенный уровень шума.
Начнем с того, что в камере сгорания каждый рабочий цикл поршней в цилиндрах сопровождается микровзрывом, за которым следует моментальное расширение объемов газа. Вследствие чего происходит перемещение поршней вниз, открывается выпускной клапан, а взрывная газовая волна попадает в раструб выхлопной системы.
Поэтому шум появляется от сильной вибрации в системе выхлопа отработанных газов, а также из-за их значительного расширения. По этой причине все элементы системы выхлопа изготавливают из толстостенного металла, благодаря которому уменьшаются вибрация и шум.
Прямоточная выхлопная система
Что будет, если полностью поменять выхлопную систему на прямоточный вариант? Ответ на этот вопрос может быть коротким. Вы сведете практически к нулю действие противотока, ведь на его преодоление тратилась работа двигателя, которая высвобождается в полезную мощность. Другими словами, увеличивается полезная мощность.
Увеличивается именно полезная мощность, не заводская самого двигателя. Она имеет стандартное значение. Вы улучшаете условия работы для двигателя, а значит он в состоянии работать эффективней, вот что получается.
Для такого тюнинга вам понадобиться заменить:
-
коллекторную и приемную трубу на спортивную;
-
катализатор на спортивный с большой пропускной способностью;
-
все соединительные и переходные трубы;
-
резонатор на прямоточный;
-
глушитель на спортивный.
Чтобы достичь максимального эффекта, можно разделить потоки на два канала через переходник (Y-pipe и другие). Поставить две выхлопные трубы с насадками и два прямоточных глушителя. Это и эффективней, и круче смотрится, и результат от такого тюнинга лучше, особенно для мощных двигателей.
При такой замене системы выхлопа можно говорить о прибавке мощности, т.к. удается достичь минимизации противотока.
Важно отметить, что полная замена стокового выхлопа на прямоточный может увеличить нагрузку на двигатель. Такую замену стоит проводить для мотора с достаточным запасом по мощности
Желательно тюнингу подвергнуть и некоторые другие компоненты двигателя, чтобы добиться максимального эффекта.
После установки прямоточного выхлопного тракта, или даже просто прямоточного глушителя, необходима настройка работы систем двигателя, зажигания и подачи топливной смеси.
Двухтактный и четырехтактный скутер
Скутер, как известно, может быть с двухтактным либо с четырехтактным двигателем. Принцип работы всей системы выхлопа у аналогов отличается кардинальным образом.
Глушитель на четырехтактном скутере за сравнительно меньшее время выводит газы, делая этом с минимальным шумом. Кроме того, провести тюнинг глушителя в этом случае будет довольно-таки просто. С другой стороны, в обоих случаях, проводя тюнинг, надо будет менять трубы.
Виды глушителей на скутер
Для глушителя двухтактного скутера подбирать компоненты, дающие возможность провести тюнинг, будет значительно сложнее. Сам штатный глушитель для таких скутеров более сложен в производстве и настройке.
Выхлопная система двухтактного скутера работает следующим образом. В процессе очистки отработанных газов часть мощности возвращается в двигатель. Это происходит на определенных оборотах и если суметь весь этот процесс реализовать, проведя тюнинг, скутер будет не узнать.
Можно установить на двухтактный скутер качественный и правильно настроенный резонатор. Это даст ощутимую прибавку в динамике до четверти. Но в этом случае актуально будет проведение профессиональных настроек всей системы питания.
Прямоточные воздушно-реактивные двигатели
Эта разновидность двигателей функционирует таким образом, что не нуждается в подвижных деталях. Воздушные массы нагнетаются в камеру сгорания непринужденным путем, благодаря торможению потоков об обтекатели входных отверстий. В дальнейшем совершается все то же, что и в обыкновенных реактивных двигателях, а именно воздушные потоки смешиваются с топливом и выходят как реактивные струи из сопел. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели применяются в поездах, в воздушных суднах, в «беспилотниках», в ракетах, кроме того они могут устанавливаться на велосипеды или скутеры.
Гиперзвуковой ПВРД
Основная статья: Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель
Экспериментальный гиперзвуковой летательный аппарат X-43 (рисунок художника)
Иллюстрация газодинамических процессов в плоском ГПВРД с соплом SERN Сжатие воздуха происходит в двух скачках уплотнения: внешнем, образованным у носового окончания аппарата, и внутреннем — у передней кромки нижней стенки двигателя. Оба скачка — косые, и скорость потока остаётся сверхзвуковой.
Гиперзвуковым ПВРД (ГПВРД, англоязычный термин — scramjet) называется ПВРД, работающий на скоростях полёта свыше М = 5 (верхний предел точно не устанавливается).
На начало XXI века этот тип двигателя является экспериментальным: не существует ни одного образца, прошедшего лётные испытания, подтвердившие практическую целесообразность его серийного производства.
Торможение потока воздуха во входном устройстве ГПВРД происходит лишь частично, так что на протяжении всего остального тракта движение рабочего тела остаётся сверхзвуковым. При этом бо́льшая часть исходной кинетической энергии потока сохраняется, а температура после сжатия относительно низка, что позволяет сообщить рабочему телу значительное количество тепла. Проточная часть ГПВРД расширяется на всём её протяжении после входного устройства. Горючее вводится в сверхзвуковой поток со стенок проточной части двигателя. За счёт сжигания горючего в сверхзвуковом потоке рабочее тело нагревается, расширяется и ускоряется, так что скорость его истечения превышает скорость полёта.
Двигатель предназначен для полётов в стратосфере. Возможное назначение летательного аппарата с ГПВРД — низшая ступень многоразового носителя космических аппаратов.
Организация горения топлива в сверхзвуковом потоке составляет одну из главных проблем создания ГПВРД.
Существует несколько программ разработок ГПВРД в разных странах, все — в стадии теоретических изысканий или предпроектных экспериментов.
О прямотоке или ПГ
Прямоточный глушитель (ПГ) является совершенствованной альтернативой стокового выхлопа, который не способен обеспечить быстрый и своевременный выход газов из системы двигателя (ДВС). Особенно страдает (давится) штатная выхлопная система после установки спортивного распредвала или после расточки цилиндров ГБЦ (другими словами, на форсированном моторе).
ПГ призван модернизировать систему выхлопа, в которой увеличен выброс газов. Кроме того, правильно установленный ПГ обеспечит прибавку мощности ДВС на 10–15 л.с. Однако надо быть готовым к кардинальным изменениям: заменить надо будет всё, начиная катализатором и заканчивая наконечником.
Прибавка мощности силового агрегата с помощью ПГ, к сожалению, имеет и «обратную сторону медали», связанную, прежде всего, с громкой звуковой атакой порядка 120 дБ. Это норма для спортивных автомашин, однако для гражданских, вряд ли. И этим объясняется масса случаев штрафов, выписываемых инспекторами правопорядка владельцам таких машин.
Чтобы минимизировать этот огрех модернизации, умельцы используют различные способы снижения звука. Инсталляция глушителя флейты, овального или круглого резонатора — все это разновидности методов по улучшению работы глушителя прямотока. Тихим сделать его может «форма и содержание».
К примеру, умельцы говорят о том, что квадратный резонатор, установленный в середине трассы (пути выхода газов в ВС), снижает шум намного лучше, чем овальный или круглый. Да и вообще, круглый лучше не ставить, а использовать в крайнем случае овальный, так как в нём больше объём банок и соответственно, тише звук.
Прежде, чем разбираться основательно в том, что такое ПГ, следует вспомнить о функционировании системы выхлопа автомобиля. Многие автомобилисты даже не подозревают, сколь много задач она выполняет, хотя так и не кажется на первый взгляд.
Безусловно, основной задачей выхлопа является отвод газов
Но не менее важной функцией — обеспечить своевременную и качественную вентиляцию цилиндров ДВС
Вентиляция цилиндров осуществляется следующим образом. В момент закрытия клапанов одного цилиндра ДВС, создаётся разряжение в выпускном коллекторе. Оно перемещается по системе с большой скоростью, и отразившись от преград, возвращается в коллектор. В момент выхода газов из цилиндра здесь создаётся пониженное давление, которое способствует лучшей вентиляции и продувке.
Помимо всего прочего, выхлопная система (ВС) призвана бороться с шумом. Для этого предназначен глушитель.
По сравнению с обычным, штатным глушителем, ПГ не имеет множество отдельных секций внутри. Соответственно, он отличается более упрощённой конструкцией. Именно этот факт и позволяет умельцам изготавливать его в домашних, гаражных условиях.
Но стоит ли вообще, обычному автомобилисту менять стандартный глушитель на ПГ? Безусловно, нет. Если он не предпочитает активную езду, не подразумевает эксплуатацию авто в спортивных целях, не комплексует по поводу «серой» и не выделяемой из всеобщего автопотока машины, то и модернизацию проводить ему не стоит.
Напротив, если басистый и породистый рёв мотора находит отклик в душе автолюбителя, то установка прямотока обязана быть проведена. Тем более что это даёт немало преимуществ следующего характера:
- повышается мощь ДВС из-за увеличения пропускной способности;
- продлевается срок эксплуатации всей ВС, за счёт использования качественных материалов.
Что касается недостатков модернизации, то это:
- проблемы с законом из-за сильного шума (можно исключить, если установка ПГ будет проведена по новой системе);
- возможные сложности с сервисным ТО;
- большая чувствительность силового агрегата к низким температурам;
- понижение клиренса.
Не стоит путать прямоток с глушителем. Дело в том, что прямотоком называется вся система выхлопа, а подвергается модернизации в большинстве случаев только её часть — глушитель.