Забег в респираторе
Забег в респираторе
Без него – никак: насосет пыли, сносит цилиндры – и в отставку. Чтоб не заработать приобретенную одышку, сохраняя при всем этом подабающий боевой настрой, выдуманы особые воздушные фильтры, носящие звучное заглавие – «фильтры нулевого сопротивления». О их сейчас и пойдет разговор.
Но для начала –
Побеседуем О ВОЗДУХЕ
Воздух для двигателя внутреннего сгорания – это «предмет первой необходимости». Не достаточно подать в цилиндры горючее – нужно его еще спалить. А для этого требуется окислитель, просто говоря – кислород. Пылает горючее исключительно в очень узеньком соотношении концентраций горючего и воздуха. Сумеешь подать в цилиндр дополнительный воздух – получишь возможность спалить дополнительное количество горючего. А это – мощность. Потому фактически всегда тюнинг мотора начинается с того, чтоб насытить его воздухом – на этом пути стоит огромное количество препядствий. И сопротивление дроссельной заслонки, и гидравлическое сопротивление в клапанных щелях и каналах системы впуска, и местные сопротивления в местах стыковки впускных труб и каналов головки цилиндров, и – поближе к нашей теме! – сопротивление воздушного фильтра.
Термин «фильтр нулевого сопротивления» – это некоторая аллегория, рвение достигнуть неосуществимого. Понятно, что при полном отсутствии сопротивления он и фильтровать-то не будет. А мы проверим, как конструкторам этих фильтров удалось приблизиться к эталону. И, конечно, попытаемся осознать – вправду ли игра стоит свеч? Нужно ли брать страшно дорогой, но настолько же прекрасный фильтр? И что мы с этого будем иметь? Вправду ли уменьшение сопротивления на впуске дает приметный прирост мощности? Либо это еще одна престижная игрушка для любителей тюнинга?
Так как работа, мягко говоря, предстоит трудозатратная, поступим так: временно забудем 1-ое слово – «фильтр» и остановимся на 2-ух последних – «нулевого сопротивления». Другими словами, качество фильтрации этих игрушек оставим на позже, когда займемся обыкновенными панельными воздушными фильтрами – в сопоставлении с ними это будет и понятнее, и уместнее. А на данный момент оценим только реакцию мотора на их установку.
ПРЕДСТАВЛЯЕМ УЧАСТНИКОВ
Вообще-то, фильтры нулевого сопротивления на каждом прилавке не валяются. Это – чисто специальные изделия, адресованные любителям стремительно ездить либо хотя бы считать себя такими. Задачку собрать всех представителей «нулевок» мы не ставили: в денек закупки образцов московские магазины предложили нам четыре таких фильтра – три вида изделия Pro.Спорт и их сотруднику Piper-cross. Они все применимы для использования на впрысковом движке VAZ 2111.
Да, но с чем все-таки их ассоциировать? Поступили просто – взяли два последних варианта. В первом случае использовали обыденный «среднестатистический» воздушный фильтр, а во 2-м… просто сняли фильтр (!) и поглядели, что будет, если на впуске вправду обеспечить «нуль». Забегая вперед, отметим, что даже в данном случае получить нулевое сопротивление не удалось.
ПОБЕЖАЛИ…
Итак, нацепили «респираторы» – фильтры другими словами, и – вперед, вперед… Попеременно участников забега устанавливали на движок, который в свою очередь был водружен на моторный тормозной щит. А далее, во всем спектре оборотов – от холостого до номинала – смотрели, какую мощность выдаст движок. По-ученому это именуется съемом наружной высокоскоростной свойства. Заодно померили расходы горючего и воздуха и, что в нашем случае самое принципиальное, сопротивление воздушных фильтров. Для этого сходу за фильтром вывели трубку отбора воздуха и подключили ее к лабораторному дифференциальному манометру. Расход воздуха определяли и по свидетельствам датчика массового расхода воздуха – ДМРВ, и через лабораторный расходомер.
Начали с вышеупомянутых последних вариантов – обыденного панельного фильтра, давшего кривую мощности штатного варианта комплектации мотора, также со снятой «кастрюлей» с фильтром. В конечном итоге получили две границы – «штатную» и с полным отсутствием сопротивления фильтра. А далее попеременно пошли в дело все прекрасные игрушки под заглавием «фильтры нулевого сопротивления»…
БЕЗ РЕСПИРАТОРА ЛЕГЧЕ…
Рис. 1. «Моментные» свойства мотора ВАЗ-2111 с разными воздушными фильтрами.
Попробуем разобраться в том, что получено. Для начала глянули на рис. 1, где сведены так именуемые «моментные кривые», характеризующие воздействие фильтров на мощность мотора. Несколько тяжело смириться с тем, что обыденный воздушный фильтр способен так прижать мощность, но это факт. Направьте внимание: если штатный панельный фильтр верно опустил кривую, то все «нулевки» дали достаточно близкие результаты, лежащие в границах погрешности измерения относительно кривой, приобретенной на движке без фильтра.
Что сказать… Естественно, 4–5% прироста мощности на больших оборотах – это серьезно. Нет ли ошибки? Результаты опыта проверили на математической модели аналогичного мотора. К слову, эту программку в свое время интенсивно использовали спецы бюро Подвескаивных движков АВТОВАЗа – с ее помощью за ранее настраивали многие варианты тюнинговых моторов. Итог повторился – те же самые проценты.
Рис. 2. Зависимость сопротивления фильтров от частоты вращения коленчатого вала.
А что все-таки с сопротивлениями фильтров? Поглядите на рис. 2. Два наших последних варианта – штатный фильтр и с отсутствием оного – очертили поле конфигурации кривых для всех «нулевок». Как мы и подразумевали ранее, сопротивление в их, конечно, находится – поближе всего к грани «полного нуля» лег «красный» вариант Pro.Спорт Red Cotton. Отметим сходу, что в зоне выше 5000 об/мин показаны расчетные данные, приобретенные способом математического моделирования – на рисунке они выделены прерывающимися линиями.
Предвидим вопрос – а откуда вообщем взялось сопротивление для варианта без фильтра? Дело в том, что и ДМРВ, и часть впускного воздухопровода до места измерения давления тоже «небезгрешны» – они-то и сопротивляются. Так что все правильно.
Рис. 3. Изменение расхода воздуха зависимо от частоты вращения коленчатого вала. >Увлекательнее другое (рис. 3). Фильтр Pipercross, невзирая на несколько большее сопротивление, вдруг показал существенное повышение расхода воздуха – до 10%! Это потянуло за собой соответствующий рост расхода горючего, но мощности движку не прибавило. Что за ерунда? Выяснилось все, когда соотнесли данные измерения расхода воздуха по свидетельствам ДМРВ и лабораторным расходомером. Если у всех других вариантов они очень не расползались (ведь датчик для щита специально подбирали), то для этого фильтра нашлась разница в те же 10%, при этом ДМРВ расход очевидно завышал. Причину нашли, когда любопытства ради запихнули нос в «потроха» фильтра. Видите красноватый конус? При сужении канала поток ускоряется, а датчик массового расхода воздуха работает по принципу термоанемометра – определяет скорость потока, пересчитывая его на массовый расход по легкой формуле. Он-то не осознает, что конус фильтра пережимает проходное сечение! Вот и вышло, что фильтр Pipercross околпачил ДМРВ, заставив его переобогатить смесь. Потому расход вырос, а мощности не прибавилось – вот и вся разгадка.
НАС НЕ ДОГОНЯТ!
Рис. 4. Оценка прироста мощности мотора при частоте 7000 об/мин зависимо от типа воздушного фильтра.
Опытные молвят: основной эффект на «нулевках» достигается тогда, когда уходишь по оборотам за 6–7 тыщ, другими словами на обычных Подвескаивных и «глубоко тюнингованных» моторах. На щите нам так высоко не забраться – пришлось снова обратиться к математическому моделированию. Результат – на рис. 4: в фаворитах – «красный» Pro.Спорт.
Все это отлично, но узнаваемый закон природы гласит: где чего прибавится, то столько же должно убавиться. Думается, весь ожидаемый негатив скажется как раз на качестве фильтрации – об этом же молвят наши прошлые исследования (ЗР, 2004, № 6). Напомним также, что такие фильтры думали не для ежедневной езды на работу, а для Подвескаивных заездов, в каких долговечность узлов и агрегатов – дело десятое. А всем, кого заинтересовывают как раз реальные кв мощности, предлагаем пристально изучить наши графики и гистограммы. Возлагаем надежды, это поможет сделать собственный выбор в нелегкой мысленной борьбе меж нужным и лишним…
Без него – никак: насосет пыли, сносит цилиндры – и в отставку. Чтоб не заработать приобретенную одышку, сохраняя при всем этом подабающий боевой настрой, выдуманы особые воздушные фильтры, носящие звучное заглавие – «фильтры нулевого сопротивления». О их сейчас и пойдет разговор.
Но для начала –
Побеседуем О ВОЗДУХЕ
Воздух для двигателя внутреннего сгорания – это «предмет первой необходимости». Не достаточно подать в цилиндры горючее – нужно его еще спалить. А для этого требуется окислитель, просто говоря – кислород. Пылает горючее исключительно в очень узеньком соотношении концентраций горючего и воздуха. Сумеешь подать в цилиндр дополнительный воздух – получишь возможность спалить дополнительное количество горючего. А это – мощность. Потому фактически всегда тюнинг мотора начинается с того, чтоб насытить его воздухом – на этом пути стоит огромное количество препядствий. И сопротивление дроссельной заслонки, и гидравлическое сопротивление в клапанных щелях и каналах системы впуска, и местные сопротивления в местах стыковки впускных труб и каналов головки цилиндров, и – поближе к нашей теме! – сопротивление воздушного фильтра.
Термин «фильтр нулевого сопротивления» – это некоторая аллегория, рвение достигнуть неосуществимого. Понятно, что при полном отсутствии сопротивления он и фильтровать-то не будет. А мы проверим, как конструкторам этих фильтров удалось приблизиться к эталону. И, конечно, попытаемся осознать – вправду ли игра стоит свеч? Нужно ли брать страшно дорогой, но настолько же прекрасный фильтр? И что мы с этого будем иметь? Вправду ли уменьшение сопротивления на впуске дает приметный прирост мощности? Либо это еще одна престижная игрушка для любителей тюнинга?Так как работа, мягко говоря, предстоит трудозатратная, поступим так: временно забудем 1-ое слово – «фильтр» и остановимся на 2-ух последних – «нулевого сопротивления». Другими словами, качество фильтрации этих игрушек оставим на позже, когда займемся обыкновенными панельными воздушными фильтрами – в сопоставлении с ними это будет и понятнее, и уместнее. А на данный момент оценим только реакцию мотора на их установку.
ПРЕДСТАВЛЯЕМ УЧАСТНИКОВ
Вообще-то, фильтры нулевого сопротивления на каждом прилавке не валяются. Это – чисто специальные изделия, адресованные любителям стремительно ездить либо хотя бы считать себя такими. Задачку собрать всех представителей «нулевок» мы не ставили: в денек закупки образцов московские магазины предложили нам четыре таких фильтра – три вида изделия Pro.Спорт и их сотруднику Piper-cross. Они все применимы для использования на впрысковом движке VAZ 2111.
Да, но с чем все-таки их ассоциировать? Поступили просто – взяли два последних варианта. В первом случае использовали обыденный «среднестатистический» воздушный фильтр, а во 2-м… просто сняли фильтр (!) и поглядели, что будет, если на впуске вправду обеспечить «нуль». Забегая вперед, отметим, что даже в данном случае получить нулевое сопротивление не удалось.
ПОБЕЖАЛИ…
Итак, нацепили «респираторы» – фильтры другими словами, и – вперед, вперед… Попеременно участников забега устанавливали на движок, который в свою очередь был водружен на моторный тормозной щит. А далее, во всем спектре оборотов – от холостого до номинала – смотрели, какую мощность выдаст движок. По-ученому это именуется съемом наружной высокоскоростной свойства. Заодно померили расходы горючего и воздуха и, что в нашем случае самое принципиальное, сопротивление воздушных фильтров. Для этого сходу за фильтром вывели трубку отбора воздуха и подключили ее к лабораторному дифференциальному манометру. Расход воздуха определяли и по свидетельствам датчика массового расхода воздуха – ДМРВ, и через лабораторный расходомер.
Начали с вышеупомянутых последних вариантов – обыденного панельного фильтра, давшего кривую мощности штатного варианта комплектации мотора, также со снятой «кастрюлей» с фильтром. В конечном итоге получили две границы – «штатную» и с полным отсутствием сопротивления фильтра. А далее попеременно пошли в дело все прекрасные игрушки под заглавием «фильтры нулевого сопротивления»…
БЕЗ РЕСПИРАТОРА ЛЕГЧЕ…
Рис. 1. «Моментные» свойства мотора ВАЗ-2111 с разными воздушными фильтрами.
Попробуем разобраться в том, что получено. Для начала глянули на рис. 1, где сведены так именуемые «моментные кривые», характеризующие воздействие фильтров на мощность мотора. Несколько тяжело смириться с тем, что обыденный воздушный фильтр способен так прижать мощность, но это факт. Направьте внимание: если штатный панельный фильтр верно опустил кривую, то все «нулевки» дали достаточно близкие результаты, лежащие в границах погрешности измерения относительно кривой, приобретенной на движке без фильтра.Что сказать… Естественно, 4–5% прироста мощности на больших оборотах – это серьезно. Нет ли ошибки? Результаты опыта проверили на математической модели аналогичного мотора. К слову, эту программку в свое время интенсивно использовали спецы бюро Подвескаивных движков АВТОВАЗа – с ее помощью за ранее настраивали многие варианты тюнинговых моторов. Итог повторился – те же самые проценты.
Рис. 2. Зависимость сопротивления фильтров от частоты вращения коленчатого вала.
А что все-таки с сопротивлениями фильтров? Поглядите на рис. 2. Два наших последних варианта – штатный фильтр и с отсутствием оного – очертили поле конфигурации кривых для всех «нулевок». Как мы и подразумевали ранее, сопротивление в их, конечно, находится – поближе всего к грани «полного нуля» лег «красный» вариант Pro.Спорт Red Cotton. Отметим сходу, что в зоне выше 5000 об/мин показаны расчетные данные, приобретенные способом математического моделирования – на рисунке они выделены прерывающимися линиями.Предвидим вопрос – а откуда вообщем взялось сопротивление для варианта без фильтра? Дело в том, что и ДМРВ, и часть впускного воздухопровода до места измерения давления тоже «небезгрешны» – они-то и сопротивляются. Так что все правильно.
Рис. 3. Изменение расхода воздуха зависимо от частоты вращения коленчатого вала. >Увлекательнее другое (рис. 3). Фильтр Pipercross, невзирая на несколько большее сопротивление, вдруг показал существенное повышение расхода воздуха – до 10%! Это потянуло за собой соответствующий рост расхода горючего, но мощности движку не прибавило. Что за ерунда? Выяснилось все, когда соотнесли данные измерения расхода воздуха по свидетельствам ДМРВ и лабораторным расходомером. Если у всех других вариантов они очень не расползались (ведь датчик для щита специально подбирали), то для этого фильтра нашлась разница в те же 10%, при этом ДМРВ расход очевидно завышал. Причину нашли, когда любопытства ради запихнули нос в «потроха» фильтра. Видите красноватый конус? При сужении канала поток ускоряется, а датчик массового расхода воздуха работает по принципу термоанемометра – определяет скорость потока, пересчитывая его на массовый расход по легкой формуле. Он-то не осознает, что конус фильтра пережимает проходное сечение! Вот и вышло, что фильтр Pipercross околпачил ДМРВ, заставив его переобогатить смесь. Потому расход вырос, а мощности не прибавилось – вот и вся разгадка.
НАС НЕ ДОГОНЯТ!
Рис. 4. Оценка прироста мощности мотора при частоте 7000 об/мин зависимо от типа воздушного фильтра.
Опытные молвят: основной эффект на «нулевках» достигается тогда, когда уходишь по оборотам за 6–7 тыщ, другими словами на обычных Подвескаивных и «глубоко тюнингованных» моторах. На щите нам так высоко не забраться – пришлось снова обратиться к математическому моделированию. Результат – на рис. 4: в фаворитах – «красный» Pro.Спорт.Все это отлично, но узнаваемый закон природы гласит: где чего прибавится, то столько же должно убавиться. Думается, весь ожидаемый негатив скажется как раз на качестве фильтрации – об этом же молвят наши прошлые исследования (ЗР, 2004, № 6). Напомним также, что такие фильтры думали не для ежедневной езды на работу, а для Подвескаивных заездов, в каких долговечность узлов и агрегатов – дело десятое. А всем, кого заинтересовывают как раз реальные кв мощности, предлагаем пристально изучить наши графики и гистограммы. Возлагаем надежды, это поможет сделать собственный выбор в нелегкой мысленной борьбе меж нужным и лишним…