Απόσπασμα:
Αρχική Δημοσίευση από forester
......................
Έχουμε τα εξής:
ροή= η ταχύτητα του ρευστού (καυσαερίων στην περίπτωσή μας)
Πίεση μεγάλη, ταχύτητα μικρή, βάσει νόμου bernuli.
Με τις μεγάλες διατομές σωλήνων, προσπαθούμε να έχουμε μικρότερη πίεση καυσαερίων (για δεδομένο όγκο, αυτόν που παράγει η καύση μίγματος στο θάλαμο καύσης) , άρα μεγαλύτερη ταχύτητα εξόδου (=μεγαλύτερη ροή)! Αν καταφέρουμε να κάψουμε και κάτι παραπάνω (με ενέργειες στην εισαγωγή ή υπερπλήρωση κλπ) τότε οι μεγάλες διατομές είναι αναγκαίες.
.......................................
|
Ακριβώς εδώ είναι το πρόβλημα μόνο που μπερδεύεις τις πιέσεις και τις ασκούμενες δυνάμεις. Στο νόμο του μπερνουλί πίεση ασκεί το βάρος του υγρού, στην περίπτωσή μας, πιεση ασκεί ο εισερχόμενος αέρας που μπαίνει από τις εισαγωγές, και όσο μικρότερης διαμέτρους έχουμε (εσι-εξ) τόση πίεση και μεγαλύτερη ταχύτητα έχουμε. Όπως πχ. στο λάστιχο της βρύσης, όσο στενεύουμε τον λαστιχένιο σωλήνα τόσο μεγαλύτερη πίεση ασκείται εντός και το νερό βγαίνει με ταχύτητα απο την έξοδο.
Για να μείνουμε στο παράδειγμα, λέμε ότι όσο μεγαλύτερο όγκο νερού δίνουμε ανοίγοντας πχ την βρύση, τόσο ελαφρώνουμε την πίεση στο λάστιχο (πχ. στο ακροφυσίγγιο). Ο στόχος μας είναι με σταθερή πίεση εντός του λάστιχου να πετυχουμε σταθερή και μέγιστη ταχύτητα εξόδου.
Με οποιαδήποτε μεταβολή όγκου ή πίεσης το λάστιχο ή θα κατουράει ή θα "σκάει". Σε κάποια στιγμή με τον κατάλληλο συντονισμό πετυχαίνουμε το λεγόμενο φαινόμενο βεντούρι (μέγιστη κινηματικη ροή), οι πιέσεις και οι διαμέτρους βρίσκονται σε ισορροπια και πετυχαίνουμε έτσι τη μέγιστη ταχύτητα ροης.
Αν ο όγκος του νερού ήταν σταθερός, ρυθμίζουμε το ακροφυσίγγιο εκεί που βλέπουμε το νερό να βγαίνει με μεγιστη ταχύτητα και τελιώνουμε. Έλα όμως που στην περίπτωση των κινητήρων ο όγκος εισερχόμενου μίγματος δεν είναι ίδιος.. και εκεί αρχίζουν τα δύσκολα. Θέλουμε όσο ανοίγουμε την "κάνουλα" (πεταλούδες στις εισαγωγές), τόσο να ανοίγουμε και τους σωλήνες εξάτμισης..
Ενταξει σε συγκεκριμένο φάσμα στροφών συμβιβαζόμαστε κάπου και καταλήγουμε. Σε μεγάλο φάσμα στροφών όμως, (οπως θέλει να κάνει ο Αλκίνοος), χρειάζεται μία μεταβλητή εξάτμιση, γατί ή που δε θα δουλευει στις χαμηλές, ή που δε θα δουλεύει στις ψηλές (θα σκάει ο κινητήρας). Οι σταθερές κλασσικές πατέντες, βασίζονται σε ιδιοκατασκευή εξατμίσεων, χωρίς εργοστασιακούς συμβιβασμούς θορύβου, χώρου, μήκους, κατευθυνσης κλπ. και τα τρυκ που χρησιμοποιούν είναι κάποιες στενώσεις στυς σωλήνες (βλ. φωτό). Με ελευθερο τελικό σε συνδυασμό με διάφορους "πνίχτες" ή μεσαίο καζανάκι, περιορίζουμε όσο μπορουμε και το θόρυβο. Οι επωνυμες εξατμίσεις ξέρουν αυτή την "τεχνη" και την πουλάνε ακριβά.
Η ιδανική εφαρμογη σε εξατμίσεις είναι το EXUP που εφεύρε η yamaha. Τι κάνει αυτό.. Αναλόγως με το ανοιγμα των πεταλούδων αέρα στις εισαγωγές, το TPS (ποοτενσιόμετρο πεταλαούδας), δίνει με ανάλογης τάσης ρεύμα, εντολή σε ένα ηλεκτρικό μοτορ-κλαπέτο εντός του σωλήνα εξάτμισης.
Όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος αερίων, τόσο πιο ελευθερη γίνεται η διαφυγή τους από την εξάτμιση.
Οπότε θεωρητικά μπορούμε να καλύψουμε όλη τη γκάμα στροφών, που στην περίπτωση των κινητήρων yamaha ήταν από 2.000-13.000 στροφές.
Απόσπασμα:
Αρχική Δημοσίευση από forester
......................
..................................
Αλλά υπεισέρχονται κι άλλα φαινόμενα εδώ (κυματική, ταλαντώσεις κλπ).
Τα οποία ασφαλώς δε γνωρίζω , μιας και δεν είμαι καθηγητής μηχανικής ρευστών, ούτε αεροδυναμιστής.
.......................................
|
Φυσικά παίζουν ρόλο οι στυντονισμοί, ο θόρυβος, η αντοχή των μετάλων, θερμοκρασίες κ άλλα τέτοια ωραία.
Για τον συντονισμό, παίζουμε με το μήκος και προσπαθούμε όσο το δυνατό να έχουμε ίδιου μήκους πρωτεύοντες σωληνώσεις χωρίς κουρμπες, στροφές, τσακίσματα κλπ. Σκέψου πχ. ένα τσακισμένο ή τετραγωνισμένο λάστιχο..
Για τον θόρυβο βάζουμε ένα φαρδύτερο σωλήνα στη μέση περίπου των σωληνώσεων (μεσαίο καζανάκι, πνίχτες κλπ) και για την ελευθερη διαφυγή και απαγωγή θερμότητας στο τέλος βάζουμε ένα καζανάκι ελευθέρας από κράμα μετάλου όπως τιτάνιο κλπ.
Η νέα BMW 2013 έβαλε αυτό το κλαπέτο στην εξάτμιση. Φαντάζομαι ότι του χρονου θα βάλει και μεταβλητό χρονισμό ή άνοιγμα βαλβίδων..