Выбор типа выхлопа: Х-пайп vs Н-пайп + Y-пайп для моторов V8
Пока есть время, можно и нужно разобраться с типом выхлопа.
Оба типа выхлопа похожи между собой, к слову, Н-пайп есть частный случай Х-пайпа и тем не менее они совершенно разные.
Диаграмма потоков выхлопных газов для всех всех типов «средних» труб выглядит так:
Каждый тип имеет свою исключительную особенность и соответственно применение.
Рассмотрим:
1. X-пайп как правило громче и дает больше мощности на высоких оборотах, все мощные драговые машины имеют именно эту системы выпуска.
2. Н-пайп дает рычание как у классического мускулкара, повышает крутящий момент на низких оборотах, звук более сбалансирован. За счет трубы-перемычки возникает противодавление, повышающее крутящий момент на низких оборотах в противоположность Х-пайпу
3. Y-пайп не дает ровном счетом ничего, это просто тупой отвод газов, и если мы хотим «more power» мы должны спилить ее, ну или не использовать ))
Общие черты Х и Н пайпов:
— увеличение мощности (лошадиные силы и момент)
— изменение звука и тональности выхлопа
Нам наверное ближе Н-пайп. хотя предусмотреть возможность замены секции надо, можно будет на деле проверить что нам более подойдет. Такие дела. Первый тест будет на первом моем проекте Сузуки. Запишу видео.
027 — исследования: сравнение эффективности X-пайпа, H-пайпа и Z-пайпа
Доброго времени суток, друзья, читатели и клиенты.
Сегодня расскажу вам о результатах проведенных исследований по сравнению эффективности X-пайпа, H-пайпа и Z-пайпа.
X-пайп и прочие его разновидности (H-пайп, Z-пайп) применяются на автомобилях с раздвоенной выхлопной системой. Соединение двух потоков необходимо для создания разряжения в соседнем потоке. Благодаря высокой скорости потока в одной трубе создается пониженное давление, которое утягивает за собой газы из соседней трубы, тем самым создавая разряжение и в ней. Это, в свою очередь, снижает сопротивление газам из соседнего потока, тем самым обеспечивая двигателю более благоприятные условия «дыхания».
Мне всегда было интересно сравнить эфективность различных инженерных изобретений в данной области.
И вот спустя 4 года в бизнесе по производству выпускных систем до этого дошли руки.
Итак, буду проводить расчеты 3-х различных вариантов исполнения:
1) X-пайп
2) H-пайп
3) Z-пайп
Все три варианта имеют по 2 трубы диаметром 3 дюйма (76.1 мм).
Мы будем пропускать поток воздуха через вход одной из двух труб, второй вход остается заглушенным. Воздух сможет выходить через оба выхода.
1) определение разряжения в области у входа во вторую трубу
2) определение распределения потока в процентах между двумя выходами
1) Массовый расход воздуха – 400 гр/с, что примерно соответствует мощности 500 л.с.
2) Давление выхлопных газов на входе в трубу – 2 бара
3) Температура гвыхлопных азов на входе в трубу – 620 С*
4) Давление у выходных отверстий – атмосферное, температура – 20 С*
5) Расстояние от начала трубы до конца (по прямой) – около 700 мм.
1) разряжение в области у входа во вторую трубу:
X-пайп — 4.405 кПа
H-пайп — 0.050 кПа
Z-пайп — 4.411 кПа
2) распределение потока между первым и вторым выходами (в процентах):
X-пайп — 60.0 / 40.0
H-пайп — 96.2 / 3.8
Z-пайп — 49.6 / 50.4
Остановлюсь подробнее на каждом варианте.
Для определения оптимального дизайна X-пайпа были проведены исследования более 20 различных вариантов исполнения. Изменениям подвергались взаимный угол двух труб (от 20 до 40 градусов) и сечение отверстия между двумя трубами (срез от 6 до 16мм от внешнего радиуса).
В итоге наибольшее разряжение (4.405 кПа) получилось при взаимном угле 30* и срезании труб на 15.5мм от внешнего радиуса. Худший результат разряжения (2.316 кПа) получился при взаимном угле 20* и срезании труб на 6мм от внешнего радиуса.
Таким образом, для создания максимального разряжения в X-пайпе, состоящем из двух параллельных труб с сонаправленными потоками, необходимо, чтобы существенная часть потока (до 40%) улетала в соседнюю трубу. Т.е. угол схождения не должен быть слишком низким, а отверстие не должно быть слишком малым.
Минусом такого дизайна является то, что на определенных оборотах двигателя потоки из соседних труб будут непременно сталкиваться друг с другом и создавать турбуленцию в области у отверстия X-пайпа.
Для определения оптимального дизайна H-пайпа были проведены исследования 10 различных вариантов исполнения. Изменениям подвергались диаметр (45 — 76.1мм), форма (круглая и овальная) и длина (10 — 80мм) соединительной трубы.
В итоге ни в одном из вариантов не удалось достичь существенного разряжения. Лучший результат получился при минимальной длине соединительной трубы (10мм) — около 0.05 кПа. Большинство же вариантов не показало разряжения совсем.
Таким образом, можно констатировать, что H-пайп не оказывает существенного влияния на эффективность работы выпускной системы. Маловероятно, что он не имеет никаких плюсов, иначе инженеры не применяли бы его на многих автомобилях. Возможно его функция состоит в другом — например в регулировании звука выхлопа. Также не исключаю, что в моих исследованиях упущены важные моменты. Однако при прочих равных, очевидно, что H-пайп не сравним по эффективности со своими аналогами.
Впервые я увидел подобный дизайн у известных ребят из ОАЭ. У них же увидел и название — Z-пайп (лично мне такое название кажется не совсем подходящим, я бы назвал QUAD-пайп). Суть состоит в том, что каждая из труб разделяется на две, одна из которых уходит в сторону другого потока, другая — остается на стороне своего потока. В данном случае мы использовали две трубы 54х1.5мм, которые в сумме дают то же сечение, то и одна труба 76.1х1.5мм.
Z-пайп показал лучший результат разряжения уже на первой итерации — 4.411 кПа. Потоки распределились между двумя выходами в соотношении 50 на 50.
Несмотря на то, что оптимальный дизайн X-пайпа показал практически такой же результат, Z-пайп имеет перед ним существенное преимущество — потоки никогда не сталкиваются друг с другом. При наступлении указанного в случае X-пайпа случая пересечения первого и второго потоков на определенных оборотах двигателя потоки будут двигаться в одном направлении, не создавая тем самым избыточной турбуленции и противодавления.
Минусами Z-пайпа являются трудоемкость производства и большие габариты, из-за чего его невозможно применить на некоторых автомобилях.
Выхлоп, часть 1: X-pipe (звук до и после)
Любой тюнинг начинается с поломки. Отвалилась одна насадка, прогнило крепление. Ну и решил, что просто приварить будет не интересно, нужно что-то сделать с выхлопом. Начали с замены резонатора на X-pipe.
Все делали из нержавейки. Заготовка:
Резонатор и отвалившаяся насадка:
Работа полным ходом:
Заново приварили насадки:
Звук выхлопа до установки:
Звук выхлопа после установки X-pipe:
Звук выхлопа под нагрузкой:
Что в итоге? Звук стал громче, но только на низах, появился гул в салоне, из гражданского автомобиля идет перерождение в какой-то корч. Но это же Мерседес!) Было принято решение не останавливаться, вот почему и название часть 1. Следующим этапом будет удаление задних катов и установка вместо них прямотока. От идеи пламегасителей пока отказались, попробуем без них. Что будет со звуком и комфортом, узнаем в следующей записи, совсем скоро. Следите за новостями.
Выхлоп безкат х-пайп (decat x-pipe)
Всем привет! Хочу поделиться новостью, это наконец то свершилось! Каты вырезаны, пайп вварен…НО результат мне не нравится. Теперь обо всем более подробно))
Итак началось все с декабря, тогда меня посетила мысль о том, что пора бы вырезать каты и дать машине подышать полной грудью. На это еще подталкивал расход, я никогда не считал его в литрах, он исчислялся в рублях, иногда удивлял и доходил до абсурда. Так вот, первым этапом заказал гофры, 50*150 atiho, пришли довольно быстро. Вторым этапом я решил сварить х-пайп, на тот момент посчитал установку пламягасов нецелесообразным, типа итак сойдет)) Плюс х-пайпа думаю все знают, он улучшает продувку цилиндров, а еще его особенность изменять тембр звука. Выхлоп становится звонким. Вообщем сделал замеры, нарисовал схему и отдал на изготовление. А время шло…
Настало время диких снегопадов, а пайп все не готов.
Случайно наткнулся на статью www.drive2.ru/l/7909402/ и решил заказать себе такой же. Пришлось еще подождать…
Добраться до Ильи не могу. Позже все таки проехал, но планы поменялись. Снова поиски и отзывается Валера, говорит не вопрос все сделаем в лучшем виде, ну ок petrenko1987 приезжаю
В итоге в боксе стоит машина с разобранным мотором, договариваемся на вечер, вечер наступает а трубку не берут, на сообщения не отвечают, проходит пару дней ничего не меняется. Я конечно не понял ситуации, ну да бог с ним.
Тут мое дикое желание начинает пропадать, прошел месяц и в итоге ничего. Тем временем валил снег, весело конечно, но стало трудно передвигаться по дворам.
X-pipe вместо резонатора
В прошлой записи я спрашивал, как улучшить звук выхлопной системы. Спасибо всем кто отреагировал на данную запись. На решение я потратил почти день. Читал, смотрел, слушал разные варианты в интернете. В итоге было решено что надо удалить резонатор, но что вместо него поставит? X-pipe, H-pipe или прямые трубы.
Мысли про прямые трубы сразу отложил в сторону, даже не знаю почему. Выбирал между X-pipe и H-pipe.
Благодаря своей форме X-пайп обеспечивает лучшее пересечение потоков газов и позволяет эффективнее реализовать свою функцию. Обеспечивает меньшие потери мощности. На подавляющем большинстве современных автомобилей используется X-pipe. Также многие пишут что делая x пайп, звук меняется в сторону «рычания». H пайп в сторону «бульканья», как на старых американских автомобилях. Многие пишут про мощность, крутящий момент. Тут я думаю эффект будет на столько мизерный, что даже не пойму разницу.
Т.к. я хотел добавить рычания я всё же выбрал вариант X-pipe. Но выбрал с мыслью «Если что обратно поменяю или заменю на H-pipe». Поэтому сам резонатор я не выбрасывал, забрал его с собой.
А теперь немного процесса:
Если посмотрите второе фото, у меня были стандартные насадки у грушителя. Я решил что если делаю звук, то и насадки нужно делать. Прямоугольные не захотел, выбрал для себя круглые, они идеально подходят в родные места.