Rezonátor kipufogó motor működése
A rezonátor egy olyan áramlástani szerkezet, amely képes megnövelni a motor teljesítményét és megváltoztatni a karakterisztikáját. A töltéscsere-folyamatot rendezi és változtatja meg úgy, hogy végeredményként a hengertérben több friss keverék marad.
A kétütemű motorok esetében gyakran speciális kipufogókat alkalmaznak, amelyek kialakításuk miatt segítenek a gázlengések szabályozásában, a töltéscserében. Az öblítés lengés jellegű folyamat, ezért a kipufogóvezeték a hangtompítóval és a szívóvezeték a légszűrővel egymáshoz pontosan össze van hangolva. Meg nem engedett módosítások esetén a motor károsodhat, teljesítménye csökkenhet, a károsanyag kibocsátása megnőhet, a megengedett zajszint átlépése esetén a környezetet is zavarhatja.
A rezonátor kipufogó gyakorlatilag nem más, mint egy speciális kialakítású, a kipufogógázban erőteljes gázlengéseket okozó acélcsövecske, melynek átmérője és hossza pontos számításokkal méretezve van, mégpedig úgy, hogy a benne állandó nyomáson álló gáz és a rezonátor saját frekvenciája pontosan megegyezzen az adott fordulaton a motorból kiérkező gáz lengésszámával.
A két frekvencia mennyiség rezonanciájától a gázhullámok (bizonyos fordulatszám-tartományban) felgyorsulnak, így mintegy elszippantják a hengerek elhasznált töltetét, miáltal a motor frissebben képes ismét felvenni a munka ütemét, leadni megfelelő teljesítményét.
Feladata a motor hengeréből kiáramló kipufogógáz szűkítése egy csővezetékbe, valamint a hengerekben keletkező nagy hő elvitele, zajcsökkentés.
VW Polo 4 kipufogó rezonátor cső útmutató
A hangtompító feladata a kipufogási zaj csillapítása, amely a következő módokon lehetséges: rezonanciával, elnyeletéssel, ellenfázisú hullámmal. Az első megoldásnál a kipufogó dob belső tere eltérő méretű kamrákra van felosztva, amelyek csövekkel állnak egymással kapcsolatban. A kamrák és csövek kombinációja olyan üreg, vagy más néven Helmholtz rezonátorokat eredményez, amelyek mindegyike egy bizonyos hangmagasságú hangot tompít.
A power szelep a nevével ellentétben nem növeli a motor teljesítményét. A power szelep feladata a kipufogó csatorna keresztmetszetének változtatása, a fordulatszám függvényében. Alacsony fordulatszámon a szelep leszűkíti a kipufogó-csatorna keresztmetszetét úgy hogy a kipufogó-csatorna később nyit, ezáltal több ideig tart a munkaütem. Ezáltal biztosítja alacsony fordulatszámon a nyomatékot, míg magas fordulatszámon teljesen kinyit, hogy a megnövekedett fordulatszámon is megfelelő legyen a hengerben a gázcsere.
A kipufogórendszer feladata az égéstermék minél gyorsabb elvezetése a hengerből, a gázok visszaáramlásának megakadályozása. A kétütemű motornak olyan egy jó kipufogó, mint a négyüteműnek egy kompresszor (turbó)!
A kétütemű motor működése
A rezonátor részei és működése
A rezonátort 5 fő egységre oszthatjuk:
- Könyökcső (leömlőcső), L1, D1
- Diffúzor, L2
- Középrész, L3, D3
- Konfúzor, L4
- Végcső, L5, D5
A rezonátor felépítése
A rezonátor működésének fizikai alapja a következő: ahogy a hengerteret elhagyó kipufogógázok nyomáshulláma a diffúzorhoz ér, egy negatív nyomáshullám, azaz erőteljes szívás indul el a hengertér felé, ami gyorsítja a kipufogógázok távozását. Ez gyorsan és hatásosan kiüríti a hengerből az elégett gázokat.
Kellő pillanatban azonban véget kell vetnünk ennek a szívási folyamatnak, hiszen az átömlőkön érkező friss keverék is a kipufogógázok után zúdulna, és nem kis részük kihasználatlanul távozna a kipufogón.
A nyomáshullámok hangsebességgel közlekednek, és miután a középrészen áthaladtak, a konfúzornak ütköznek, visszaverődnek onnan, és a hengertér felé veszik irányukat. Ez a pozitív nyomáshullám egy rövid időre megfordítja az áramlás irányát, és a könyökcsőbe kiszökött friss keverék visszaáramlik a hengertérbe, nem hagyjuk tehát veszendőbe menni a már könyökben utazó friss keveréket, hanem - jó hossz megválasztása esetén - visszatöltjük a hengerbe.
Ez a pozitív nyomáshullám ideális esetben az átömlőcsatorna zárása környékén ér vissza, ekkor még a kipufogócsatorna nyitva van.
A rezonátor legfontosabb mérete a rezonáns hossz, amely a dugattyú élétől a konfúzor feléig tart. Ha ez a hossz illeszkedik a motorhoz, már jó úton vagyunk.
Kipufogó tisztítás tippek és trükkök
Alkatrészek részletesen
- Könyökcső (leömlőcső): A gyári könyököt használjuk. Rövid könyökkel magasabb fordulatra tevődik át a csúcs, hosszabbal alacsonyabb fordulaton muzsikál. A könyökcső hosszába bele kell venni a kipufogócsatorna hosszát is a hengerben.
- Diffúzor: Befolyásolja a teljesítmény felfutását a maximumig. A félkúpszög szériamotorokon 3-4 fok között van.
- Középrész: Átmérője elég, ha a könyök 2,5-szöröse, de akár 3,5-ig is elmehet, az űrtartalom és az elhelyezhetőség is szerepet játszik a meghatározásban.
- Konfúzor: Bezárja a rezonátor-edényt, döntően a teljesítmény leadásának módjára van hatással. Ha nagy szögű az ellenkúp, akkor számszerűen nagyobb lesz a csúcsteljesítmény, de csak egy szűk fordulatszám-tartományban. A konfúzor félkúpszöge szériamotorokon 5-től 7 fokig terjedhet.
- Végcső: Ezen át hagyja el a kipufogógáz a rezonátort. Elsődleges feladata a légkörinél nagyobb rendszernyomást fenntartani a rezonátor belsejében, valamint megakadályozni, hogy örvényessé váljon a diffúzorban az áramlás. Elvileg 0,5 D1-től lehet a végcsőátmérő, de ez kissé kockázatos, érdemesebb nagyobb értéket választani. 0,7 D1 méretig lehet elmenni. A végcső hossz 7-10 D5 között vehető fel.
Kipufogó tuning
A tuningolásnál fontos szerep jut a robogóra kerülő csőnek, akár 15-40% teljesítménynövekedés is lehetséges egy jól megválasztott kipufogóval.
A kipufogórendszer tuningjának alapgondolata: A különböző gyárak konstruktőreinek a kipufogórendszerek kialakításakor a következő szempontokat kell figyelembe venniük a legújabb elvárások alapján:
- károsanyag kibocsátás (környezetvédelem)
- zajszint
- szerkezeti költségek
- motorélettartam
- tüzelőanyag-felhasználás
- motor effektív (fajlagos) teljesítmény
Napjainkban az imént említett szempontok sorrendje megegyezik a fontossági sorrenddel. A tuning titka ezen szempontok felcserélésében, illetve bizonyos szempontok elhagyásában rejlik!
Ezért létezik az, hogy még ha hihetetlennek tűnik is egy hozzá nem értő számára: egy-egy motor teljesítménye, nyomatéka akár 35-40 %-kal is növelhető lenne! Igen ám, de a tuning-cégeknek is figyelembe kell venni egy-két olyan további szempontot, amely lekorlátozza ezt a növekményt 25-30 %-ra.
Ezek a szempontok a következők:
- átalakítási műveletek egyszerűsége
- motorélettartam
- törvényi előírások, garanciák
A kipufogó tuningja nem jelent mást, mint egy olyan rendszer felépítését, amely kizárólagosan a teljesítményt veszi figyelembe, elhanyagolván a többi tényezőt. Ha így tekintjük a problémát: a tuning jelentősen egyszerűbb eljárás, mint a hagyományos rendszer megtervezése.
A lényeg tehát nem más, minthogy egy olyan rendszerünk legyen, amely a lehető leggyorsabban szállítja el a kipufogógázt a hengerekből, valamint a külső levegőt ne engedje visszaszívni a hengerbe. A végcél tehát az, hogy a hengerbe áramló levegő-üzemanyag keverék a lehető leghevesebben (oxigéndúsan) elégjen!
A kipufogók fajtái, tuningolás szempontjából:
- Alapcső-Touring: 50 cm3-es hengerekhez, kisebb teljesítménynövelésre, vagy az eredeti, rongálódott (oxidáció) cső pótlására. Példák: Giannelli Go, LeoVince Touring, Tecnigas SilentPro
- Sport Kipufogó: Az alapcsövekhez képest már teljesítmény-növekedést is várhatunk, 50 és 70 cm3-es szettekhez is használhatóak. Példák: Giannelli Next, LeoVince ZX, RR,RS, Tecnigas NextR, TEK
- Sport-Racing: 70cm3-es sport- és versenyhengerekhez is. Széles körben és tartományban használható „mindnetudó” kipufogók. Nagyobb teljesítmény növekedést eredményeznek mint a „sport” csövek. Példák: Polini Funky, Metrakit Handmade, Laser XPro, Yasuni Z, R, Stage6 Pro, Tecnigas RS, Giannelli Reverse
- Versenycső: (Racing vagy For Race, High End Parts) Magas fordulatú, kihegyezett mocikhoz. Példák: Giannelli Shot, Top Nardo, Malossi MHR, MHR Replica, Polini For Race II, Evolution, Yasuni Carrera 16, Carrera 20, Hebo Racing II, Metrakit Pro Race, Bidalot Speed, Kundo F1
Ahhoz, hogy megfelelő eredménye legyen a tuningolásnak, egy fontos szabályt kell mindig betartani: az alkatrészeket egymáshoz kell választani, tehát 50 cm3-es hengerre hiába tesszük a legdrágább „For Race” kipufogót, nem lesz belőle repülő, és hiába veszünk 70 cm3-es Alu Racing hengert, ha nem cseréljük le a gyári csövet.