Даунпайп: що це, де і навіщо використовується

Даунпайп: що це, де і навіщо використовується


Двигун внутрішнього згоряння є складним механізмом, функціонування якого визначається кожною деталлю. Турбовані мотори мають ускладнену конструкцію порівняно з атмосферними. У статті розглянуто даунпайп: що це, як функціонує і для чого використовується.

Загальні особливості

Слід зазначити, що зустрічається непорозуміння внаслідок того, що багато хто плутає даунпайп з апайпом. Тому перш за все потрібно розібратися з тим, що це.

Даунпайп являє собою компонент випускної системи турбомоторів у вигляді труби особливої форми, що служить для з 'єднання вихлопної труби з турбіною з метою відведення вихлопних газів від останньої. Тобто - це труба від холодної частини турбіни до вихлопної труби.

Апайп являє собою трубу для підведення вихлопних газів до гарячої частини турбіни від випускного колектора.

Таким чином, апайп нагнітає вихлопні гази в турбіну, а даунпайп відводить їх. Отже, обидві деталі застосовуються на турбованих двигунах.

Принцип функціонування

Для розуміння принципу роботи даунпайпа (що це дає) слід розглянути теоретичні основи випускних систем турбомоторів. За твердженням інженера турбосистем Garret, Джея Каванау, за принципом функціонування випуску турбодвигуни відрізняються від "" атмосферників "".

На других прагнуть забезпечити максимально можливу швидкість виходу вихлопних газів з метою продування циліндрів шляхом установки колектора мінімально можливого діаметру. На відміну від них, у турбодвигунах створюють найбільшу швидкість потоку перед турбіною, тобто в колекторі. Це необхідно для якомога більш ранньої розкрутки її крильчатки, що забезпечує значно більшу надбавку продуктивності, ніж продування циліндрів.

Внаслідок цього колектор тут має вікна меншого діаметру. Після турбіни, навпаки, необхідно максимально знизити тиск. Для цього потрібна труба якомога більшого діаметра. Це визначає ефективність використання тиску над турбіною. Тобто принцип функціонування турбіни заснований на різниці тисків до і після неї. Чим вона більша, тим кращі вихідні параметри (тиск у впускному колекторі, відгук, що визначає діапазон функціонування турбіни).

Крім цього, діаметр випуску визначається потоком вихлопних газів, залежним від потужності мотора. Тобто існує граничний діаметр для певної потужності, значення вище якого не дають надбавки продуктивності. Так для 250 л. с. достатньо випуску в 2,5 дюйма, для 300 л. с. - в 3 дюйми, при 400-450 л. с. 3-дюймову трубу використовують вже над турбіною.

Конструкція

Тепер, коли зрозуміло, що таке даунпайп в автомобілі, слід розглянути конструкцію випускної системи, частиною якої він є.

Перед даунпайпом встановлено конус початковим діаметром, рівним виходу з турбіни, і кінцевим діаметром, рівним діаметру вихлопної труби. Кут розбіжності його стінок становить 7-12 °.

Крім того, у випускну систему виводять вестгейт. Рекомендується виводити потік газів від нього окремо від випуску, однак зважаючи на високу вартість та неекологічність таке рішення зазвичай не використовують на вуличних машинах. З 'єднувати вестгейт з випуском слід за 12-18 дюймів від турбіни для мінімізації втрат, внаслідок порушення потоку вихлопних газів через злиття.

Що стосується конструкції іншої частини випуску, слід уникати звужень труби або робити їх якомога далі від турбіни. Потрібно враховувати, що після каталізатора температура газів вища, внаслідок чого зростання тиску і втрата тепла в міру просування газу по випуску не такі суттєві.

Нарешті, слід знати, що продування циліндрів неможливо забезпечити нижче турбіни. Вона існує тільки в колекторі в місці злиття потоків з циліндрів. Отже, не потрібно збільшувати швидкість потоку у вихлопній трубі. Це лише спричинить збільшення протидавлення. Для його скорочення необхідно підібрати труби правильного і рівномірного на всьому протязі діаметра без вигинів. Каталізатори слід замінити на полум 'ягасники або підібрати варіант з низьким опором. Нарешті, бажано використовувати прямоточну систему.

Класифікація

Даунпайпи можна диференціювати на заводські та нестандартні. В даний час у виробництві знаходиться безліч автомобілів з турбованими двигунами, що мають розглянуту деталь у стоці.

Тюнінгові даунпайпи, отже, необхідні, насамперед, у разі переробки атмосферного двигуна в наддувний для з 'єднання турбіни з випускною системою з метою відведення газів від неї. В атмосферному двигуні випускний колектор з 'єднаний безпосередньо з вихлопною трубою.

Однак для підвищення продуктивності турбованих моторів також доцільно використовувати нестандартні компоненти. Це пояснюється тим, що оригінальні даунпайпи з даної точки зору мають неоптимальну конструкцію.

Це полягає в наступному:

  1. По-перше, в тому, що багато варіантів характеризуються різким звуженням діаметра після фланцю, прилеглого до турбіни. Це дає ефект воронки, внаслідок якого на даній ділянці значно знижується швидкість потоку повітря.
  2. По-друге, заводські даунпайпи можуть бути різко вигнуті (до 90 °), що також ускладнює рух повітряного потоку.

Нарешті, ще однією перешкодою для нього в оригінальній конструкції є каталізатор. Ця деталь, яка служить для очищення вихлопних газів, ускладнює їх вихід з циліндрів. Таким чином, установка нестандартного даунпайпа більш досконалої конструкції сама по собі підвищує продуктивність мотора, забезпечуючи кращий відвід повітря від турбіни і менший тиск. До того ж, за рахунок скорочення опору він сприяє зниженню температури крильчатки, що позитивно позначається на надійності.

Ще більш затребуваний тюнінговий даунпайп в турбомоторі в разі підвищення тиску наддува. Це призводить до зростання швидкості повітряного потоку, і стандартна деталь внаслідок неоптимальної конструкції не дозволяє розкрити дану надбавку продуктивності і веде до підвищеного нагріву турбіни.

Про відмінності стокової і тюнінгової деталей можна судити на прикладі даунпайпа TSI VAG. У чому ж їх відмінності? Порівняно зі стандартним даунпайп на 1,8 л, мотор має більший і рівномірний діаметр. Він пропонується як з каталізатором, так і без нього.

Вибір

Вищенаведений матеріал дає розуміння про критерії вибору даунпайпу. Крім цього, при самостійному виборі компонентів для тюнінгу потрібно враховувати, що названі деталі проводять з точним опрацюванням для кожної моделі автомобіля. І якщо для машин з розвиненою індустрією тюнінгу на ринку представлено безліч варіантів, у тому числі розрахованих на суміщення зі стандартними деталями, то для звичайного, наприклад, бюджетного автомобіля, знайти відповідну деталь може бути досить важко. Більш того, при складному тюнінгу для серйозних проектів нерідко виготовляють унікальні компоненти, в тому числі і даунпайп, з урахуванням параметрів конкретного автомобіля.

Встановлення

Як видно з вищенаведеного матеріалу, навіть при тюнінгу для отримання максимального ефекту слід використовувати комплексний підхід, тобто змінювати деталі комплектом (в даному випадку колектор, апайп, даунпайп, каталізатор, вихлопну трубу). Хоча це не обов 'язково. Можна отримати невеликий приріст продуктивності, встановивши один даунпайп. Що це дає, дозволяють судити відгуки. Доцільність комплексного підходу обумовлена також тим, що навіть при установці однієї деталі доведеться переналаштовувати мотор шляхом чіп-тюнінгу.

При переробці атмосферного мотора в турбований в будь-якому випадку доведеться змінювати всі деталі і встановлювати відсутні.